宏定义#、##用法

    最近有兴致端研了一下C++模板源编程，demo里面用了大量boost库的mpl类库。不少东西单看使用方法感受很容易很方便，但这是怎么实现的呢？一时手贱，打开了demo中包含的boost库头文件，郁闷的是搜索了半天也没找到相对应的调用关键字。这下我就好奇了，这是咋整的？一堆宏定义就搞定了？

   仔细研究了一下代码，发现里面宏定义占了好大一部分代码，尤为#、##的使用。当时被整蒙了，代码还能够这么写。顺便搜索了一下资料，发现这两个货功能确实挺多。

   在C/C++语言的宏中，#的功能是将其后面的宏参数进行字符串化操做（Stringfication），简单说就是在对它所引用的宏变量经过替换后在其左右各加上一个双引号。好比下面代码中的宏：

#define WARN_IF(EXP) \
do{ if (EXP) \
fprintf(stderr, "Warning: " #EXP "\n"); } \
while(0)

若是在实际中使用: WARN_IF (divider == 0);则该行代码会被扩展为：

do { if (divider == 0) fprintf(stderr, "Warning" "divider == 0" "\n"); } while(0);

      ##链接符号由两个井号组成，其功能是在带参数的宏定义中将两个子串(token)联接起来， 从而造成一个新的子串。但它不能够是第一个或者最后一个子串。所谓的子串 (token)就是指编译器可以识别的最小语法单元。具体的定义在编译原理里有详尽的解释，但不知道也无所谓。同时值得注意的是#符是把传递过来的参数当 成字符串进行替代。下面来看看它们是怎样工做的。这是MSDN上的一个例子。

假设程序中已经定义了这样一个带参数的宏：
#define paster( n ) printf( "token" #n " = %d", token##n )

同时又定义了一个整形变 量：
int token9 = 9;

如今在主程序中如下面的方式调用这个宏：
paster( 9 );

那 么在编译时，上面的这句话被扩展为：
printf( "token" "9" " = %d", token9 );

注意到 在这个例子中，paster(9);中的这个”9”被原封不动的当成了一个字符串，与”token”链接在了一块儿，从而成为了token9。而#n也 被”9”所替代。 可想而知，上面程序运行的结果就是在屏幕上打印出token9=9

      再有你要作一个菜单项命令名和函数指针组成的结构体的数组，而且但愿在函数名和菜单项命令名之间有直观的名字上的关系。那么下面的代码就很是实用

struct command {
    char * name;
    void (*function) (void);
};
#define COMMAND(NAME) { NAME, NAME##_command }
// 而后你就用一些预先定义好的命令来方便的初始化一个command结构的数组了

struct command commands[] = {
     COMMAND(quit),
     COMMAND(help),
     ...
};

    COMMAND宏在这里充当一个代码生成器的做用，这样能够在必定程度上减小代码密度，间接地也可 以减小不留心所形成的错误。

     咱们还能够n个##符号链接 n+1个Token，这个特性也是#符号所不具有的。好比：
     #define LINK_MULTIPLE(a,b,c,d) a##_##b##_##c##_##d
     typedef struct_record_type LINK_MULTIPLE(name,company,position,salary);

// 这里这个语句将展开为：typedef struct _record_type name_company_position_salary;

关于...的使用

...在C宏中称为Variadic Macro，也就是变参宏。好比：
#define myprintf(templt,...) fprintf(stderr,templt,__VA_ARGS__)
或者
#define myprintf(templt,args...) fprintf(stderr,templt,args)

     第一个宏中因为没有对变 参起名，咱们用默认的宏__VA_ARGS__来替代它。第二个宏中，咱们显式地命名变参为args，那么咱们在宏定义中就能够用args来代指变参了。 同C语言的stdcall同样，变参必须做为参数表的最有一项出现。当上面的宏中咱们只能提供第一个参数templt时，C标准要求咱们必须写成：
myprintf(templt,);
的形式.这时的替换过程为：
myprintf("Error!\n",);
替换为：
fprintf(stderr,"Error!\n",);
     这是一个语法错误，不能正常编译。这个问题通常有 两个解决方法。首先，GNU CPP提供的解决方法容许上面的宏调用写成：
myprintf(templt);
而它将会被经过替换变成：
fprintf(stderr,"Error!\n",);
很明显，这里仍然会产生编译错误（非本例的 某些状况下不会产生编译错误）。除了这种方式外，c99和GNU CPP都支持下面的宏定义方式：
#define myprintf(templt, ...) fprintf(stderr,templt, ##__VAR_ARGS__)
这 时，##这个链接符号充当的做用就是当__VAR_ARGS__为空的时候，消除前面的那个逗号。那么此时的翻译过程以下：
myprintf(templt);
被转化为：
fprintf(stderr,templt);
这样若是templt合法，将不会产生 编译错误。 这里列出了一些宏使用中容易出错的地方，以及合适的使用方式。

由 操做符优先级引发的问题－Operator Precedence Problem
     因为宏只是简单的替换，宏的参数若是是复合结构，那么 经过替换以后可能因为各个参数之间的操做符优先级高于单个参数内部各部分之间相互做用的操做符优先级，若是咱们不用括号保护各个宏参数，可能会产生预想 到的情形。好比：
#define ceil_div(x, y) (x + y - 1) / y
那么
a = ceil_div( b & c, sizeof(int) );
将被转化为：
a = ( b & c + sizeof(int) - 1) / sizeof(int);
// 因为+/-的优先级高于&的优先级，那么上面式子等同于：
a = ( b & (c + sizeof(int) - 1)) / sizeof(int);

这显然不是调用者的初衷。为了不这种状况发生，应当多写几个括号：#define ceil_div(x, y) (((x) + (y) - 1) / (y)) Duplication of Side Effects      这里的Side Effect是指宏在展开的时候对其参数可能进行屡次Evaluation（也就是取值），可是若是这个宏参数是一个函数，那么就有可能被调用屡次从而达 到不一致的结果，甚至会发生更严重的错误。好比： #define min(X,Y) ((X) > (Y) ? (Y) : (X)) //以下调用 c = min(a,foo(b)); 这 时foo()函数就被调用了两次。为了解决这个潜在的问题，咱们应当这样写min(X,Y)这个宏： #define min(X,Y) ({ \ typeof (X) x_ = (X); \ typeof (Y) y_ = (Y); \ (x_ < y_) ? x_ : y_; }) ({...})的做用是将内部的几条语句中最后一条的值返回，它也容许在内部声明变量（由于它经过大括号组成了一个局部 Scope）。 == #define display(name) printf(""#name"") int main() { display(name); } 运行结果是name,为何不是"#name"呢？ --------------------------------------------------------------- #在这里是字符串化的意思 printf(""#name"") 至关于 printf("" "name" "")