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用宏展開代碼

系統 1926 0

 “宏”這個玩意兒可能會觸動很多人抵觸的情緒,我也一樣:很討厭它。通常我不會用它進行計算,只有在合適的時候(比如能讓我少打一些字,或者能增 強代碼的可讀)才會請出它來。好了,言歸正轉,現在我要將一個代碼片段有規律地重復N次,更具體點,就是在定義一個模板的時候,參數列表會很長,但是這些 參數的名字是很有規律地:依次為typename T1,typename T2,....typename TN:

在C++還沒有支持模板的List參數(《C++ template》第13章)之前,我們可以利用宏來減少我們的工作量。

  想一下吧,如果問題變了,現在的問題是要你寫一個函數打印出上面的模板參數列表,你會怎么干?拿到這個需求時,我寫下了兩個函數:

  • printMetaExpr: 接收一個參數i,打印出 typename Ti,
  • print:接收一個參數N,作為需要打印的參數個數,然后在一個for循環中調用printMetaExprN次.

如下:




宏其實也和stream差不多,只不過宏不是把這些東西輸出到控制臺或者文件中,而是輸出給編譯器看的,本質上沒什么區別,所以我們可以這樣來設計我們的宏:

  • 定義宏DEFINE_TEMPLATE_PARAM(N),來展開typename TN,這個比較簡單:#define DEFINE_TEMPLATE_PARAM(N) typename T##N
  • 定義一個可以調用DEFINE_TEMPLATE_PARAM的宏CALL_MACRO(N,callee,sep):這個宏會調用callee N次,并且每一次調用后都會加上一個分隔sep.

難點就在每二步了,如何來循環調用宏呢?搔頭了吧,其實也不是十分地難,還是拿上面打印到控制臺的程序來說吧,如果你將print寫了成遞歸的形式,一切就真相大白啦:

按照這個思路,如果說我們要支持最多可以調用5次,我們就可以寫出下面的遞歸宏啦:

最后用下面的宏封裝一下上面的宏

#define CALL_MACRO(N,callee) CALL_MACRO##N(callee)

為了驗證上述宏的正確性,我向大家隆重介紹一個可以調試宏的宏:

1
2
3
4
5
6

好了,現在可以寫一個簡單地程序來測試一下成果啦:

運行后輸出:

用宏展開代碼

下面給出我使用宏的一點心得:

宏的性質:

  • #可以將傳入的參數變為字符串,PRINT_MACRO使用了這個思想,##用以連接宏參數和其他的字符,例如如果有宏

1 #defineMEMBER(name) m_##name;

調用 MEMBER(Num) 你會得到 m_Num;

  • 宏不能實現真正意義上的遞歸調用,例如:

1 #define Add(n) Add(n – 1) + n

調用Add(3),你將得到:Add(3 – 1) + 3,這恐怕不是你想要的。為了實現宏的遞歸調用必須像上面定義CALL_MACRO一樣一步步地遞歸。

  • 我將宏分成了兩類:

(1)值宏,例如: #define __COMMA__ ,

(2)函數宏,例如CALL_MACRO。函數宏又分為兩種

I. 可調用宏,也就是可以作為其他宏的參數被調用,例如DEFINE_TEMPLATE_PARAM

II.不可調用宏,由于#和##的存在。例如: CALL_MACRO

  • 定義一個宏時要注意的是:

(1).只將宏用在展開代碼的時候。其他的功能用inline函數和模板代替吧。

(2).如果你在寫一個可調用宏,對于傳入的函數宏,要讓它可以展開,值宏只能在最下層展開.比如逗號,為了讓它只在最底層展開,你可以這樣來定義它:

.傳參時,傳入_COMMA_,在最底層調用時,用_COMMA_(1)

用宏展開代碼


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