代码自动生成-宏带来的奇计淫巧

宏有一个很大的作用，就是自动为我们产生代码。如果说模板可以为我们产生各种类型的代码(类型替换)，那么宏其实可以为我们在符号上产生新的代码(即符号替换、增加)。

 

1.宏可以像函数一样被定义。

 

2.如果宏需要参数，你可以不传，编译器会给你警告(宏参数不够)，但是这会导致错误，如C++书籍中所描述的，编译器(预处理器)对宏的语法检查不够，所以更多的检查性工作得你自己来做。

 

3.#符号把一个符号直接转换为字符串，例如

#define STRING(x) #xconst char *str = STRING(test_string);  

str的内容 就是"test_string",也就说#会把其后的符号直接加上双引号。

 

##符号会连接两个符号，从而产生新的符号(语法层次)，例如:

#define SIGN(x) INT_##xint SIGN(1)； 

宏被展开后将成为: int INT_1;

 

4.变参宏，它使得你可以定义类似的宏:

#define LOG(format, ...) printf(format, __VA_ARGS__)LOG("%s %d", str, count); 

__VA_ARGS__是系统预定义宏，被自动替换为参数列表

 

5.当一个宏自己调用自己时，

#define TEST(x) (x + TEST(x))TEST(1); 

会发生什么?为了防止无限制递归展开，语法规定，当一个宏遇到自己时，就停止展开，也就是说，

当对TEST(1)进行展开时，展开过程中又发现了一个TEST，那么就将这个TEST当作一般的符号。TEST(1)最终被展开为:1+TEST(1)。

 

6.宏参数的prescan

当一个宏参数被放进宏体时，这个宏参数会首先被全部展开(有例外)。当展开后的宏参数被放进宏体时，预处理器对新展开的宏体进行第二次扫描，并继续展开，例如:

#define PARAM(x) x#define ADDPARAM(x) INT_##xPARAM(ADDPARAM(1)); 

因为ADDPARAM(1)是作为PARAM的宏参数，所以先将ADDPARAM(1)展开为INT_1，然后再将INT_1放进PARAM。

 

例外情况是，如果PARAM宏里对宏参数使用了#或##，那么宏参数不会被展开:

#define PARAM(x) #x#define ADDPARAM(x) INT_##xPARAM(ADDPARAM(1));

 //将被展开为"ADDPARAM(1)"。

 

使用这么一个规则，可以创建一个有趣的技术:打印出一个宏被展开后的样子，这样可以方便你分析代码:

#define TO_STRING(x) TO_STRING1(x)#define TO_STRING1(x) #x 

 

TO_STRING首先会将x全部展开(如果x也是一个宏的话)，然后再传给TO_STRING1转换为字符串，现在你可以这样:

const char *str = TO_STRING(PARAM(ADDPARAM(1))); 去一探PARAM展开后的样子。

 

7.一个很重要的补充:如果一个像函数的宏在使用时没有出现括号，那么预处理器只是将这个宏作为一般的符号处理(那就是不处理)

 

Function库里为了自动产生很多类似的代码，使用了一个宏:

#define TTL_FUNC_BUILD_FUNCTOR_CALLER(n) /template<typename R, TTL_TPARAMS(n)> /struct functor_caller_base##n////.... 

该宏的最终目的是:通过类似于TTL_FUNC_BUILD_FUNCTOR_CALLER(1)的调用方式，自动产生很多functor_caller_base的模板:

template<typename R, typename T1> struct functor_caller_base1template<typename R, typename T1, typename T2> struct functor_caller_base2template<typename R, typename T1, typename T2> struct functor_caller_base3///... 

那么核心部分在TTL_TPARAMS(n)这个宏，可以看出这个宏最终产生的是：

typename T1

typename T1, typename T2

typename T1, typename T2, typename T3

///...

 

分析过程，逐层分析，逐层展开，例如TTL_TPARAMS(1):

#define TTL_TPARAMS(n) TTL_TPARAMSX(n, T)=>TTL_TPARAMSX(1, T)#define TTL_TPARAMSX(n, t) TTL_REPEAT(n, TTL_TPARAM, TTL_TPARAM_END, t)=>TTL_REPEAT(1, TTL_TPARAM, TTL_TPARAM_END, T)#define TTL_TPARAM(n, t) typename t##n,#define TTL_TPARAM_END(n, t) typename t##n#define TTL_REPEAT(n, m, l, p) TTL_APPEND(TTL_REPEAT_, TTL_DEC(n))(m, l, p)TTL_APPEND(TTL_LAST_REPEAT_, n)(l, p) 

注意，TTL_TPARAM，TTL_TPARAM_END虽然也是两个宏，他们作为TTL_REPEAT宏的参数，按照prescan规则，似乎应该先将这个宏

展开在传给TTL_REPEAT。但是，如同我在前面重点提到的，这两个宏是function-like macro，使用时需要加括号，如果没加括号，则不当做宏处理。因此展开TTL_REPEAT时，应该为:

=> TTL_APPEND(TTL_REPEAT_, TTL_DEC(1))(TTL_PARAM, TTL_TPARAM_END, T)

TTL_APPEND(TTL_LAST_REPEAT_, 1)(TTL_TPARAM_END, T)

这个宏体看来很复杂，仔细分析下，可以分为两部分:

TTL_APPEND(TTL_REPEAT_, TTL_DEC(1)) (TTL_TPARAM_END, T)以及

TTL_APPEND(TTL_LAST_REPEAT_, 1)(TTL_TPARAM_END, T)

先分析第一部分:

#define TTL_APPEND(x, y) TTL_APPEND1(x, y) //先展开x,y再将x,y连接起来#define TTL_APPEND1(x, y) x##y#define TTL_DEC(n) TTL_APPEND(TTL_CNTDEC_, n) 

根据先展开参数的原则，会先展开TTL_DEC(1)

=>TTL_APPEND(TTL_CNTDEC_, 1) => TTL_CNTDEC_1

#define TTL_CNTDEC_1 0 //注意，TTL_CNTDEC_不是宏，TTL_CNTDEC_1是一个宏 

=>0,也就是说，TTL_DEC(1)最终被展开为0，回到TTL_APPEND部分:

=>TTL_REPEAT_0(TTL_TPARAM, TTL_TPARAM_END, T)

#define TTL_REPEAT_0(m, l, p) 

TTL_REPEAT_0这个宏为空，那么，上面说的第一部分别忽略，现在只剩下第二部分:

TTL_APPEND(TTL_LAST_REPEAT_, 1) (TTL_TPARAM_END, T)

=>TTL_LAST_REPEAT_1(TTL_TPARAM_END, T) //TTL_APPEND将TTL_LAST_REPEAT_和1合并起来

#define TTL_LAST_REPEAT_1(m, p) m(1, p) 

=>TTL_TPARAM_END(1, T)

#define TTL_TPARAM_END(n, t) typename t##n 

=>typename T1 展开完毕。

 

我们应该从那些宏里去获取作者关于宏的编程思想。很好使用宏看上去似乎是一些偏门的奇迹淫巧，但是他确实可以让我们编码更自动化。

 

http://www.docin.com/p-56213848.html