C語言宏的高級應(yīng)用_百度文庫

1、C 語言宏的高級應(yīng)用關(guān) 于 #和 #在 C 語 言 的 宏 中 , #的 功 能 是 將 其 后 面 的 宏 參 數(shù) 進 行 字 符 串 化 操 作 (Stringfication , 簡單說就是在對它所引用的宏變量通過替換后在其左右各加上一個雙引 號。比如下面代碼中的宏:#define WARN_IF(EXP do if (EXP fprintf(stderr, "Warning: " #EXP "n" while(0那么實際使用中會出現(xiàn)下面所示的替換過程:WARN_IF (divider = 0;被替換為do if (divider = 0fprin

2、tf(stderr, "Warning" "divider = 0" "n" while(0;這樣每次 divider (除數(shù)為 0的時候便會在標準錯誤流上輸出一個提示信息。而 #被稱為連接符(concatenator ,用來將兩個 Token 連接為一個 Token 。注意這里連 接的對象是 Token 就行,而不一定是宏的變量。比如你要做一個菜單項命令名和函數(shù)指針 組成的結(jié)構(gòu)體的數(shù)組, 并且希望在函數(shù)名和菜單項命令名之間有直觀的、 名字上的關(guān)系。 那 么下面的代碼就非常實用:struct commandchar * name;vo

3、id (*function (void;#define COMMAND(NAME NAME, NAME # _command / 然后你就用一些預先定義好的命令來方便的初始化一個 command 結(jié)構(gòu)的數(shù)組了:struct command commands = COMMAND(quit,COMMAND(help,.COMMAND 宏在這里充當一個代碼生成器的作用,這樣可以在一定程度上減少代碼密度, 間接地也可以減少不留心所造成的錯誤。我們還可以 n 個 #符號連接 n+1個 Token ,這 個特性也是 #符號所不具備的。比如:#define LINK_MULTIPLE(a,b,c,d a#_

4、#b#_#c#_#dtypedef struct _record_type LINK_MULTIPLE(name,company,position,salary; / 這里這個語句將展開為:/ typedef struct _record_type name_company_position_salary;關(guān)于 . 的使用. 在 C 宏中稱為 Variadic Macro,也就是變參宏。比如:#define myprintf(templt,. fprintf(stderr,templt,_VA_ARGS_/ 或者#define myprintf(templt,args. fprintf(std

5、err,templt,args第一個宏中由于沒有對變參起名,我們用默認的宏 _VA_ARGS_來替代它。第二個宏中, 我們顯式地命名變參為 args ,那么我們在宏定義中就可以用 args 來代指變參了。同 C 語 言的 stdcall 一樣,變參必須作為參數(shù)表的最有一項出現(xiàn)。當上面的宏中我們只能提供第一 個參數(shù) templt 時, C 標準要 求我們必須寫成:myprintf(templt,;的形式。這時的替換過程為:myprintf("Error!n",;替換為:fprintf(stderr,"Error!n",;這是一個語法錯誤,不能正常編譯。這個

6、問題一般有兩個解決方法。首先, GNU CPP提供 的解決方法允許上面的宏調(diào)用寫成:myprintf(templt;而它將會被通過替換變成:fprintf(stderr,"Error!n",;很明顯,這里仍然會產(chǎn)生編譯錯誤(非本例的某些情況下不會產(chǎn)生編譯錯誤 。除了這種方 式外, c99和 GNU CPP都支持下面的宏定義方式:#define myprintf(templt, . fprintf(stderr,templt, #_VAR_ARGS_這時, #這個連接符號充當?shù)淖饔镁褪钱?_VAR_ARGS_為空的時候,消除前面的那個逗 號。那么此時的翻譯過程如下:mypri

7、ntf(templt;被轉(zhuǎn)化為:fprintf(stderr,templt;這樣如果 templt 合法,將不會產(chǎn)生編譯錯誤。錯誤的嵌套-Misnesting宏的定義不一定要有完整的、 配對的括號, 但是為了避免出錯并且提高可讀性, 最好避免這 樣使用。由操作符優(yōu)先級引起的問題-Operator Precedence Problem由于宏只是簡單的替換, 宏的參數(shù)如果是復合結(jié)構(gòu), 那么通過替換之后可能由于各個參數(shù)之 間的操作符優(yōu)先級高于單個參數(shù)內(nèi)部各部分之間相互作用的操作符優(yōu)先級, 如果我們不用括 號保護各個宏參數(shù),可能會產(chǎn)生預想不到的情形。比如:#define ceil_div(x, y (

8、x + y - 1 / y那么a = ceil_div( b & c, sizeof(int ;將被轉(zhuǎn)化為:a = ( b & c + sizeof(int - 1 / sizeof(int;/ 由于 +/-的優(yōu)先級高于 &的優(yōu)先級,那么上面式子等同于:a = ( b & (c + sizeof(int - 1 / sizeof(int;這顯然不是調(diào)用者的初衷。為了避免這種情況發(fā)生,應(yīng)當多寫幾個括號:#define ceil_div(x, y (x + (y - 1 / (y消除多余的分號-Semicolon Swallowing通常情況下,為了使函數(shù)模樣的宏在

9、表面上看起來像一個通常的 C 語言調(diào)用一樣,通常情 況下我們在宏的后面加上一個分號,比如下面的帶參宏:MY_MACRO(x;但是如果是下面的情況:#define MY_MACRO(x /* line 1 */* line 2 */* line 3 */ /.if (condition(MY_MACRO(a;else.這 樣 會 由 于 多 出 的 那 個 分 號 產(chǎn) 生 編 譯 錯 誤 。 為 了 避 免 這 種 情 況 出 現(xiàn) 同 時 保 持MY_MACRO(x;的這種寫法，我們需要把宏定義為這種形式： #define MY_MACRO(x do /* line 1 */ /* line 2 */ /* line 3 */ while(0 這樣只要保證總是使用分號，就不會有任何問題。 Duplication of Side Effects 這里的 Side Effect 是指宏在展開的時候?qū)ζ鋮?shù)可能進行多次 Evaluation（也就是取值） ， 但是如果這個宏參數(shù)是一個函數(shù)， 那么就有可能被調(diào)用多次從而達到不一致的結(jié)果， 甚至會 發(fā)生更嚴重的錯誤。比如： #define min(X,Y (X > (Y ? (Y : (X /. c = min(a,foo(b; 這時 foo(函數(shù)就被調(diào)用了兩次。為了解決這個潛在的問題，我們應(yīng)