Question

这是一个谜语。

想象一下，我有以下C ++函数：

template<uint8_t MASK>
uint8_t Foo(uint8_t val)
{
    uint8_t step = 0;
    uint8_t result = 0;
    if(MASK & 0x01) {result |= (val & 0x01) >> step; ++step;}
    if(MASK & 0x02) {result |= (val & 0x02) >> step; ++step;}
    //...etc...
    if(MASK & 0x80) {result |= (val & 0x80) >> step; ++step;}

    return result;
}

当我实例化这个函数时（下面的所有值都只是示例值）：

uint8_t someval = Foo<0xAA>(44);

编译器优化了Foo（）中的if语句，因为它在编译时知道if（）语句的结果是什么。

这很好，但是在C中尝试做同样的事情是有问题的，因为创建了局部变量 step 。

如果 step 不在那里，你可以像这样做一个大的#define：

#define Foo(MASK, val) (\
    ((MASK & 0x01) ? (val & 0x01) : 0) | \
    ((MASK & 0x02) ? (val & 0x02) : 0) | \
    ...etc...
    ((MASK & 0x80) ? (val & 0x80) : 0) | \
    )

但是使用步骤，我有点陷入僵局。如何在C中为C ++模板函数获取与C ++模板相同的功能并使用局部变量？

请注意，使用内联C函数不是一个答案，因为编译器在编译时不会知道 MASK 的值，因此所有比较都不会被优化，因此将成为最终的编译输出。

另请注意，更改#define以包含结果值也不是答案，因为这会更改“函数”签名。

最后，我完全清楚这个谜语可能没有答案。

Answer 1

让你的宏尝试做模板的工作;创建内联函数 -

#define Foo(MASK, val) inline uint8_t Foo_##MASK(uint8_t val) \
{ \
   uint8_t step = 0; \
    uint8_t result = 0; \
    if(MASK & 0x01) {result |= (val & 0x01) >> step; ++step;} \
    if(MASK & 0x02) {result |= (val & 0x02) >> step; ++step;} \
    //...etc...
    if(MASK & 0x80) {result |= (val & 0x80) >> step; ++step;} \
\
    return result;\
}

Answer 2

如何（GCCism）：

#define Foo(MASK, val) ({ \
    uint8_t step = 0; \
    uint8_t result = 0; \
    if(MASK & 0x01) {result |= (val & 0x01) >> step; ++step;} \
    if(MASK & 0x02) {result |= (val & 0x02) >> step; ++step;} \
    //...etc...
    if(MASK & 0x80) {result |= (val & 0x80) >> step; ++step;} \
    result;})

Answer 3

你只是做出错误的假设

请注意，使用内联C函数不是编译器的答案在编译时不会知道MASK的值，因此所有的比较将不会被优化，因此将成为其中的一部分最终编译输出。

我刚刚测试过，gcc能够毫无问题地内联所有内容：

static inline
unsigned Foo(unsigned MASK, unsigned char val)
{
    unsigned char step = 0;
    unsigned char result = 0;
    if(MASK & 0x01) {result |= (val & 0x01) >> step; ++step;}
    if(MASK & 0x02) {result |= (val & 0x02) >> step; ++step;}
    //...etc...
    if(MASK & 0x80) {result |= (val & 0x80) >> step; ++step;}

    return result;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
  return Foo(0x02, argc);

}

导致main的以下汇编程序：

main:
.LFB1:
    .cfi_startproc
    andl    $2, %edi
    movzbl  %dil, %eax
    ret
    .cfi_endproc
.LFE1:
    .size   main, .-main

和clang功能相同。

创建C ++模板，类似于C中带有局部变量的函数

3 个答案: