关于宏展开的一些总结

在C++中，尽管使用宏是不推荐的，但是很多时候宏也会为我们提供一些方便，且在现有代码中宏也确实大量存在。有人认为宏是错误的根源，因为宏展开后，有可能会出现一些稀奇古怪的代码，那么，本文在这里总结一些查看宏展开后的代码的方法。

 

1、在visual studio 2005中，选择项目属性-〉配置属性-〉C/C++-〉预处理器，在“生成预处理文件”中选择生成预处理文件，“不带行号(/EP /P)”或“带行号(/P)”，那么就会在项目所在文件夹下生成一个与源文件同名的“.i”文件，该文件为展开宏以后的代码文件。

具体设置情况如上图，宏展开后的情况如下所示

原始的代码macro.cpp

#include <iostream>

#include <cstdio>

#define  TO_STRING_MACRO(x)     #x

#define  A_TESTING_MACRO(n)     printf("a testing macro with a int argument n=%d !/n", n)

#define  SHOW_MACRO_CONTENT(m)  TO_STRING_MACRO(m)

 

using namespace std;

 

 

int main(int argc ,char* argv[] )

{

       int a = 10;

       int *b = &a;

       cout<<TO_STRING_MACRO(a)<<endl;

       cout<<TO_STRING_MACRO(10 + 20)<<endl;

       cout<<A_TESTING_MACRO(10 + 20)<<endl;

       cout<<TO_STRING_MACRO(A_TESTING_MACRO(a))<<endl;

       cout<<SHOW_MACRO_CONTENT(A_TESTING_MACRO(a))<<endl;

       cout<<SHOW_MACRO_CONTENT(A_TESTING_MACRO(*b))<<endl;

 

       *b = 100;

       A_TESTING_MACRO(*b);

      

       return 0;

}

 

 

 

宏展开后的代码macro.i

 

using namespace std;

 

 

int main(int argc ,char* argv[] )

{

       int a = 10;

       int *b = &a;

       cout<<"a"<<endl;

       cout<<"10 + 20"<<endl;

       cout<<printf("a testing macro with a int argument n=%d !/n", 10 + 20)<<endl;

       cout<<"A_TESTING_MACRO(a)"<<endl;

       cout<<"printf(/"a testing macro with a int argument n=%d !//n/", a)"<<endl;

       cout<<"printf(/"a testing macro with a int argument n=%d !//n/", *b)"<<endl;

 

       *b = 100;

       printf("a testing macro with a int argument n=%d !/n", *b);

      

       return 0;

}

 

 

 

2、在linux下，使用gcc，g++编译器编译，使用编译器的-P选项，假设有源文件macro.cpp，则具体命令如下

$g++ -E -P macro.cpp > macro.prescan

 

 

3、如果想在运行时查看宏展开后的情况，可以参照源文件macro.cpp，在该文件中定义了三个宏，

#define  TO_STRING_MACRO(x)     #x

#define  A_TESTING_MACRO(n)     printf("a testing macro with a int argument n=%d !/n", n)

#define  SHOW_MACRO_CONTENT(m)  TO_STRING_MACRO(m)

 

TO_STRING_MACRO  将宏的参数转换为字符串，但是如果该宏的参数是宏的话，则将

 

这里要说一下宏的展开次序，如果宏有参数，如TO_STRING_MACRO(x)中的x，我们称之为形参，而宏实际的参数我们称之为实参，如TO_STRING_MACRO(a)中的a。

宏的展开是个很复杂的过程，但可以用以下三步来简单描述，

首先用实参替换形参，将实参代入宏文本中；

然后如果实参也是宏，则展开实参；

最后再继续处理宏替换后的宏文本，若宏文本也包含宏则继续展开，否则完成展开。

 

但是有个例外，那就是第一步后，将实参代入宏文本后，实参之前如果遇到字符“#”或“##”，即使实参是宏，也不再展开实参，而是当作文本处理。

 

以宏TO_STRING_MACRO为例，我们简要分析一下该宏的展开次序。

#define  TO_STRING_MACRO(x)     #x

TO_STRING_MACRO(a)，在展开时，首先将实参a替换到宏的内容中，替换后为“#a”，该宏将实参a转换为了文本。

如果宏的实参也是一个宏，如TO_STRING_MACRO(A_TESTING_MACRO(a))，则首先展开为“#A_TESTING_MACRO(a)”，宏A_TESTING_MACRO(a)之前为字符“#”，则不再进行展开，而是转换为文本。所以这样是不能够输出宏“A_TESTING_MACRO(a)”展开后的内容的。

为了输出宏A_TESTING_MACRO(a)展开后的内容，我们可以定义这样一个宏

#define  SHOW_MACRO_CONTENT(m)  TO_STRING_MACRO(m)

如果要输出一个宏的内容，可以按如下方式使用该宏进行输出

SHOW_MACRO_CONTENT(A_TESTING_MACRO(a))

 

下面解析一下该宏的展开顺序：

首先，将实参A_TESTING_MACRO(a)代入宏文本TO_STRING_MACRO(m)中，得到TO_STRING_MACRO(A_TESTING_MACRO(a))，注意，这里还没有遇到“#”，所以继续展开实参，即宏A_TESTING_MACRO(a)，该宏全部展开后，得到的内容如下TO_STRING_MACRO(printf("a testing macro with a int argument n=%d !/n", a))

接下来，展开宏TO_STRING_MACRO，即得到了一个字符串，该字符串就是宏A_TESTING_MACRO展开后的内容。

 

如果以上没有描述清楚整个过程，则可以看看下面各个步骤处理后的内容来帮助理解

SHOW_MACRO_CONTENT(A_TESTING_MACRO(a))

TO_STRING_MACRO(A_TESTING_MACRO(a))

TO_STRING_MACRO(printf("a testing macro with a int argument n=%d !/n", a))

#printf("a testing macro with a int argument n=%d !/n", a)