C语言中宏的使用

只看该作者 · 2017-4-9 13:57

用可变参数宏(variadic macros)传递可变参数表

你可能很熟悉在函数中使用可变参数表，如：

void printf(const char* format, …);

直到最近，可变参数表还是只能应用在真正的函数中，不能使用在宏中。

C99编译器标准终于改变了这种局面，它允许你可以定义可变参数宏(variadic macros)，这样你就可以使用拥有可以变化的参数表的宏。可变参数宏就像下面这个样子：

#define debug(…) printf(__VA_ARGS__)

缺省号代表一个可以变化的参数表。使用保留名 __VA_ARGS__ 把参数传递给宏。当宏的调用展开时，实际的参数就传递给 printf() 了。例如：

Debug(“Y = %d/n”, y);

而处理器会把宏的调用替换成：

printf(“Y = %d/n”, y);

因为debug() 是一个可变参数宏，你能在每一次调用中传递不同数目的参数：

debug(“test”); //一个参数

可变参数宏不被ANSI/ISO C++ 所正式支持。因此，你应当检查你的编译器，看它是否支持这项技术。

只看该作者 · 2017-4-9 14:02

用GCC和C99的可变参数宏，更方便地打印调试信息

gcc的预处理提供的可变参数宏定义真是好用：

复制

#ifdef DEBUG

 #define dbgprint(format,args...) /

 fprintf(stderr, format, ##args)

 #else

 #define dbgprint(format,args...)

 #endif

如此定义之后，代码中就可以用dbgprint了，例如dbgprint("aaa %s", __FILE__);。感觉这个功能比较Cool :em11:

只看该作者 · 2017-4-9 14:03

下面是C99的方法：

复制

#define dgbmsg(fmt,...) /

              printf(fmt,__VA_ARGS__)

新的C99规范支持了可变参数的宏

具体使用如下：

以下内容为程序代码:

#include <stdarg.h> #include <stdio.h>

#define LOGSTRINGS(fm, ...) printf(fm,__VA_ARGS__)

int main() { LOGSTRINGS("hello, %d ", 10); return 0; }

但现在似乎只有gcc才支持。

可变参数的宏里的‘##’操作说明

带有可变参数的宏（ Macros with a Variable Number of Arguments ）

在 1999 年版本的 ISO C 标准中，宏可以象函数一样，定义时可以带有可变参数。宏的语法和函数的语法类似。下面有个例子：

#define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)

这里，‘ … ’指可变参数。这类宏在被调用时，它（这里指‘ … ’）被表示成零个或多个符号，包括里面的逗号，一直到到右括弧结束为止。当被调用时，在宏体（ macro body ）中，那些符号序列集合将代替里面的 __VA_ARGS__ 标识符。更多的信息可以参考 CPP 手册。

GCC 始终支持复杂的宏，它使用一种不同的语法从而可以使你可以给可变参数一个名字，如同其它参数一样。例如下面的例子：

#define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)

这和上面举的那个 ISO C 定义的宏例子是完全一样的，但是这么写可读性更强并且更容易进行描述。

GNU CPP 还有两种更复杂的宏扩展，支持上面两种格式的定义格式。

在标准 C 里，你不能省略可变参数，但是你却可以给它传递一个空的参数。例如，下面的宏调用在 ISO C 里是非法的，因为字符串后面没有逗号：

debug ("A message")

GNU CPP 在这种情况下可以让你完全的忽略可变参数。在上面的例子中，编译器仍然会有问题（ complain ），因为宏展开后，里面的字符串后面会有个多余的逗号。

为了解决这个问题， CPP 使用一个特殊的‘ ## ’操作。书写格式为：

#define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __VA_ARGS__)

这里，如果可变参数被忽略或为空，‘ ## ’操作将使预处理器（ preprocessor ）去除掉它前面的那个逗号。如果你在宏调用时，确实提供了一些可变参数， GNU CPP 也会工作正常，它会把这些可变参数放到逗号的后面。象其它的 pasted macro 参数一样，这些参数不是宏的扩展。

只看该作者 · 2017-4-9 14:04

怎样写参数个数可变的宏

一种流行的技巧是用一个单独的用括弧括起来的的 ``参数" 定义和调用宏, 参数在宏扩展的时候成为类似 printf() 那样的函数的整个参数列表。

复制

    #define DEBUG(args) (printf("DEBUG: "), printf args)

 

     if(n != 0) DEBUG(("n is %d/n", n));

明显的缺陷是调用者必须记住使用一对额外的括弧。

gcc 有一个扩展可以让函数式的宏接受可变个数的参数。但这不是标准。另一种可能的解决方案是根据参数个数使用多个宏 (DEBUG1, DEBUG2, 等等), 或者用逗号玩个这样的花招:

复制

    #define DEBUG(args) (printf("DEBUG: "), printf(args))

     #define _ ,

 

     DEBUG("i = %d" _ i);

C99 引入了对参数个数可变的函数式宏的正式支持。在宏 ``原型" 的末尾加上符号 ... (就像在参数可变的函数定义中), 宏定义中的伪宏 __VA_ARGS__ 就会在调用是替换成可变参数。

最后, 你总是可以使用真实的函数, 接受明确定义的可变参数
如果你需要替换宏, 使用一个函数和一个非函数式宏, 如 #define printf myprintf。

于是，我们定义了一个这样的东东：

#define DEBUG(format, ...) printf (format, ##__VA_ARGS__)（' ## '的意思是，如果可变参数被忽略或为空，将使预处理器（ preprocessor ）去除掉它前面的那个逗号。）

于是乎，我们神奇地发现，DEBUG完全取代了printf，所有的DEBUG(…)都被完成的替换成了printf(…)，再也不会因那个可恶的逗号而烦恼了。

但是，我们发现，光有printf还不够，虽然调试信息是输出了，可是很多的调试信息输出，我们并不能一下子知道这条信息到底是在那里打印出来的，于是，我们又想，能不能把当前所在文件名和源码行位置也打印出来呢，这样不就一目了然了吗，哪里还用的着去想，去找调试信息在哪里输出的呢，都已经打印出来了！

于是我们就有了下面的故事。。。

编译器内置宏：

先介绍几个编译器内置的宏定义，这些宏定义不仅可以帮助我们完成跨平台的源码编写，灵活使用也可以巧妙地帮我们输出非常有用的调试信息。

ANSI C标准中有几个标准预定义宏（也是常用的）：

__LINE__：在源代码中插入当前源代码行号；

__FILE__：在源文件中插入当前源文件名；

__DATE__：在源文件中插入当前的编译日期

__TIME__：在源文件中插入当前编译时间；

__STDC__：当要求程序严格遵循ANSI C标准时该标识被赋值为1；

__cplusplus：当编写C++程序时该标识符被定义。

编译器在进行源码编译的时候，会自动将这些宏替换为相应内容。

看到这里，你的眼睛应该一亮了吧，嗯，是的，__FILE__和__LINE__正是我们前面想要的输出的，于是，我们的每一条语句都变成了：

DEBUG("FILE: %s, LINE: %d…",__FILE__,__LINE__,…)

其实没有必要，__FILE__本身就会被编译器置换为字符常量，于是乎我们的语句又变成了这样：

DEBUG("FILE:"__FILE__", LINE: %d…",__LINE__,…)

但是，我们还是不满足，依然发现，还是很讨厌，为什么每条语句都要写"FILE:"__FILE__", LINE: %d 以及,__LINE,这两个部分呢？这不是浪费我们时间么？

哈哈，是的，这就是本次大结局，把DEBUG写成这样：

DEBUG(format,...) printf("FILE: "__FILE__", LINE: %d: "format"\r\n", __LINE__, ##__VA_ARGS__)

没错，就是这样！下面，所有的DEBUG信息都会按照这样的方式输出：

FILE: xxx, LINE: xxx, …….

只看该作者 · 2017-4-9 19:13

可变参数宏(variadic macros)传递可变参数表。也可以通过那个结构体的指针传递一串。

只看该作者 · 2017-4-10 08:42

这得是多老的帖子啊

只看该作者 · 2017-4-10 10:35

我只会#define

1万 · 2017-4-10 19:22

好多函数都是通过宏实现的，让程序看起来清晰明了。

C语言中宏的使用

技术奇才奖章

湍急之河流

七世轮回

社区建设奖章