C预处理器递归宏

时间:2012-11-28 21:47:08

标签: c-preprocessor

#define PP_ARG0_(arg0, ...) arg0
#define PP_REST_(arg0, ...) __VA_ARGS__
#define PP_ARG0(args) PP_ARG0_ args
#define PP_REST(args) PP_REST_ args

#define FUNCTION(name) void name();
#define FUNCTION_TABLE(...)                   \
    FUNCTION(PP_ARG0((__VA_ARGS__)))          \
    FUNCTION_TABLE(PP_REST((__VA_ARGS__)))    \

测试代码:

FUNCTION_TABLE(f1, f2,f3,testA,testB,testC);

显然,由于递归扩展,它只会声明void f1();而其余部分不会扩展:

void f1(); FUNCTION_TABLE(f2,f3,testA,testB,testC);

在这种情况下,我可以使用什么样的技巧来实现递归扩展?问题是我需要支持许多参数(最多100个),我绝对不能使用boost。

3 个答案:

答案 0 :(得分:9)

最简单的解决方案是使用这样的序列迭代:

#define CAT(x, y) PRIMITIVE_CAT(x, y)
#define PRIMITIVE_CAT(x, y) x ## y

#define FUNCTION(name) void name();
#define FUNCTION_TABLE(seq) CAT(FUNCTION_TABLE_1 seq, _END)
#define FUNCTION_TABLE_1(x) FUNCTION(x) FUNCTION_TABLE_2
#define FUNCTION_TABLE_2(x) FUNCTION(x) FUNCTION_TABLE_1
#define FUNCTION_TABLE_1_END
#define FUNCTION_TABLE_2_END

然后使用预处理程序序列而不是varidiac参数调用FUNCTION_TABLE

FUNCTION_TABLE((f1)(f2)(f3)(testA)(testB)(testC))

这不仅比使用递归解决方案更简单,也更快(即编译速度更快)(就像你展示的那个或者喜欢这个here)。

答案 1 :(得分:4)

以下是有人想要做同样的答案。

#define _PP_0(_1, ...) _1            // (a,b,c,d) => a
#define _PP_X(_1, ...) (__VA_ARGS__) // (a,b,c,d) => (b,c,d)

//for each a in __VA_ARGS__ do f(a,x) 
//where x is some parameter passed to PP_TRANSFORM
#define PP_TRANSFORM(f,x,...) \
    PP_JOIN(PP_TRANSFORM_,PP_NARG(__VA_ARGS__))(f,x,(__VA_ARGS__))

#define PP_TRANSFORM_0(...)
#define PP_TRANSFORM_1( f,x,a) f(_PP_0 a,x) PP_TRANSFORM_0( f,x,_PP_X a)
#define PP_TRANSFORM_2( f,x,a) f(_PP_0 a,x) PP_TRANSFORM_1( f,x,_PP_X a)
...
#define PP_TRANSFORM_51(f,x,a) f(_PP_0 a,x) PP_TRANSFORM_50( f,x,_PP_X a)
...
#define PP_TRANSFORM_99(f,x,a) f(_PP_0 a,x) PP_TRANSFORM_98(f,x,_PP_X a)
#define PP_TRANSFORM_100(f,x,a)f(_PP_0 a,x) PP_TRANSFORM_99(f,x,_PP_X a)

其中PP_NARG是计算参数数量的宏,PP_JOIN是加入令牌的宏(即PP_JOIN(a,b) => ab)。如果您希望能够处理超过64个参数,则还需要修补PP_NARG

现在,回到最初的问题。使用PP_TRANSFORM的解决方案是:

#define FUNCTION(name, dummy) void name();
#define FUNCTION_TABLE(...) PP_TRANSFORM(FUNCTION,dummy,__VA_ARGS__)

如果要生成c ++实现函数,则可以使用PP_TRANSFORM的opaque x参数:

#define FUNCTION_CPP(name, class) void class::name(){}
#define FUNCTION_TABLE_CPP(...) PP_TRANSFORM(FUNCTION_CPP,MyClass,__VA_ARGS__)

所有这些对GCC和MSVC预处理器同样有效; PP_TRANSFORM_NN不使用__VA_ARGS__来避免单独实现GCC和MSVC的100个定义

答案 2 :(得分:0)

我真的很难理解这个序列迭代概念,但是将 above answer 和答案 here 拼凑在一起 - 并且,一点一点地工作...... - 我相信我已经想通了以及如何解释和理解它。


这是一些友好的代码,我已经对其进行了调整:

  • 重命名宏(我发现为宏命名更明智一些有助于我更好地理解该过程)
  • 如果需要通过提供一个可选的空参数选项。 __VA_OPT__(如果不需要该部分可以删除)
  • 重新排列宏的顺序,以便它们与我当前的编译器 g++ 一起使用 (从技术上讲,此代码是 c++,而不是 c,但这里的代码基本相同。)
  • 提供交换用于此递归过程的可变参数宏的能力

注意参数必须(() () ())而不是( , , )格式指定,因为函数风格的宏依赖它来处理任何参数. 请参阅下面的代码以获得深入的解释性演练。

#include <iostream>

#define CONCAT(a, ...) a ## __VA_ARGS__
#define CONCAT_FUNC(a, ...) CONCAT(a, __VA_ARGS__)

//Whatever is inside each () will be prepended and appended with what's here.
#define MyVariadicMacro(...) << __VA_ARGS__ + 7 << " "
#define MyVariadicMacro2(...) << __VA_ARGS__ << " "

#define RESOLVE_A(...) __VA_OPT__(VARIADIC_FUNC(__VA_ARGS__)) RESOLVE_B
#define RESOLVE_B(...) __VA_OPT__(VARIADIC_FUNC(__VA_ARGS__)) RESOLVE_A
#define RESOLVE_A_END
#define RESOLVE_B_END
#define RECURSE(...) CONCAT_FUNC(RESOLVE_A __VA_ARGS__, _END)

int main()
{
  //Choose your own variadic macro, to provide what to prepend and append to each variadic argument!
  #define VARIADIC_FUNC MyVariadicMacro

  //Note: Empty ()'s are in here just to provide an example that they can be ignored via. __VA_OPT__().
  std::cout RECURSE(() (0) () (1) (2) (3) ());

  //Swapping out with variadic macro is being utilized for RECURSE.
  #undef VARIADIC_FUNC
  #define VARIADIC_FUNC MyVariadicMacro2

  std::cout RECURSE(() (0) () (1) (2) (3) ());

  #undef VARIADIC_FUNC

  return 0;
}

Output: 7 8 9 10 0 1 2 3

//Starting with:
std::cout RECURSE(() (0) () (1) (2) (3) ());

//Apply: #define RECURSE(...) CONCAT_FUNC(RESOLVE_A __VA_ARGS__, _END)
std::cout CONCAT_FUNC(RESOLVE_A() (0) () (1) (2) (3) (), _END);

//Apply: #define CONCAT_FUNC(a, ...) CONCAT(a, __VA_ARGS__)
std::cout CONCAT(RESOLVE_A() (0) () (1) (2) (3) (), _END);

//Apply: #define CONCAT(a, ...) a ## __VA_ARGS__
std::cout RESOLVE_A() (0) () (1) (2) (3) () ## _END;

//Apply: #define RESOLVE_A(...) __VA_OPT__(VARIADIC_FUNC(__VA_ARGS__)) RESOLVE_B
//Note: Since the () is empty, the __VA_OPT__() part is simply skipped.
std::cout RESOLVE_B(0) () (1) (2) (3) () ## _END;

//Apply: #define RESOLVE_B(...) __VA_OPT__(VARIADIC_FUNC(__VA_ARGS__)) RESOLVE_A
std::cout VARIADIC_FUNC(0) RESOLVE_A() (1) (2) (3) () ## _END;

//Apply: #define MyVariadicMacro(...) << __VA_ARGS__ + 7 << " "
//Apply: #define VARIADIC_FUNC MyVariadicMacro
std::cout << 0 + 7 << " " RESOLVE_A() (1) (2) (3) () ## _END;

//Apply: #define RESOLVE_A(...) __VA_OPT__(VARIADIC_FUNC(__VA_ARGS__)) RESOLVE_B
//Note: Since the () is empty, the __VA_OPT__() part is simply skipped.
std::cout << 0 + 7 << " " RESOLVE_B(1) (2) (3) () ## _END;

//And so on... ending up with:
//Note: Ending with empty () or non-empty() doesn't matter; either way, we will end up with a RESOLVE_?_END.
std::cout << 0 + 7 << " " << 1 + 7 << " " << 2 + 7 << " " << 3 + 7 << " " RESOLVE_A() ## _END;

//Apply: #define RESOLVE_A(...) __VA_OPT__(VARIADIC_FUNC(__VA_ARGS__)) RESOLVE_B
//Note: Since the () is empty, the __VA_OPT__() part is simply skipped.
std::cout << 0 + 7 << " " << 1 + 7 << " " << 2 + 7 << " " << 3 + 7 << " " RESOLVE_B ## _END;

//Apply: ## simply concatenates.
std::cout << 0 + 7 << " " << 1 + 7 << " " << 2 + 7 << " " << 3 + 7 << " " RESOLVE_B_END;

//Apply: #define RESOLVE_B_END
//Note: In this particular case, we happened to end up with RESOLVE_B_END; in other cases, we will end with
//RESOLVE_A_END.
std::cout << 0 + 7 << " " << 1 + 7 << " " << 2 + 7 << " " << 3 + 7 << " ";

//Etc.
std::cout << 7 << " " << 8 << " " << 9 << " " << 10 << " ";

注意:如果您想将 RECURSE 与 X 宏概念一起使用,您必须做一些额外的事情。 X-macro 的问题是你会像这样定义它以便在递归宏中使用:

#define MyThing (() (0) () (1) (2) (3) ())

当你像那样使用它时,要么通过。 RECURSE() 或任何其他宏,它包含在一些额外的括号中:

//It interprets this as RECURSE((() (0) () (1) (2) (3) ())), which is bad.
std::cout RECURSE(MyThing);

解决办法就是用这样的宏,让它自然解析去掉括号。以下是为此修改 RECURSE() 的示例:

#define ESCAPE_PAREN(...) __VA_ARGS__

//Old RECURSE():
#define RECURSE(...) CONCAT_FUNC(RESOLVE_A __VA_ARGS__, _END)

//New RECURSE():
#define RECURSE(...) CONCAT_FUNC(RESOLVE_A ESCAPE_PAREN __VA_ARGS__, _END)

//Alternatively, just use this instead of RECURSE() (seems to work better):
#define RECURSE_ESCAPE(...) ESCAPE_PAREN __VA_ARGS__

需要注意的是,使用 ESCAPE_PAREN 时不会将 __VA_ARGS__ 包裹在 () 中。


编辑:我尝试在实际项目中使用它们后更新了上述宏。我还添加了一些其他可能有用的相关宏(RECURSE_FIRST(仅通过第一个条目),RECURSE_LATTER(仅在第一个条目之后通过后一个条目),以及它们的 {{1 }} 版本,和 _ESCAPE(通过第一个条目,对其应用 RECURSE_SPLIT 宏,仅通过后面的条目,在那些条目上应用 VARIADIC_FUNC_FIRST() 宏,通过第一个再次输入,在其上应用 VARIADIC_FUNC() 宏,并将所有这些连接在一起......)):

VARIADIC_FUNC_END()

当我尝试在我的宏中使用逗号和分号时,我发现这些麻烦/限制要少得多......它们当然像上面一样工作,你可以使用以下形式的 X 宏:< /p>

//#define ESCAPE_PAREN(...) __VA_ARGS__

#define RESOLVE_A(...) __VA_OPT__(VARIADIC_FUNC(__VA_ARGS__) RESOLVE_B)
#define RESOLVE_B(...) __VA_OPT__(VARIADIC_FUNC(__VA_ARGS__) RESOLVE_A)
#define RECURSE(...) RESOLVE_A __VA_ARGS__
//#define RECURSE_ESCAPE(...) RECURSE(ESCAPE_PAREN __VA_ARGS__)

#define RESOLVE_FIRST(...) __VA_OPT__(VARIADIC_FUNC(__VA_ARGS__) DISCARD_A)
#define RESOLVE_LATTER(...) RESOLVE_B
#define DISCARD_A(...) __VA_OPT__(DISCARD_B)
#define DISCARD_B(...) __VA_OPT__(DISCARD_A)
#define RECURSE_FIRST(...) RESOLVE_FIRST __VA_ARGS__ ()
#define RECURSE_LATTER(...) RESOLVE_LATTER __VA_ARGS__ ()

#define RESOLVE_SPLIT_FIRST(...) __VA_OPT__(VARIADIC_FUNC_FIRST(__VA_ARGS__) DISCARD_A)
#define RESOLVE_SPLIT_END(...) __VA_OPT__(VARIADIC_FUNC_END(__VA_ARGS__) DISCARD_A)
#define RECURSE_SPLIT(...) RESOLVE_SPLIT_FIRST __VA_ARGS__ () RESOLVE_LATTER __VA_ARGS__ () RESOLVE_SPLIT_END __VA_ARGS__ ()

另见: