Question

我偶然发现了以下代码，并且发现了解嵌套宏并在其中输入类型非常复杂。

当我尝试编译代码时，我遇到了错误

需要解释下面的代码。

为什么BEGIN_STATE_MAP和END_STATE_MAP在Motor.h中设置为标签，这对我来说真的很新

提前致谢

Motor.h

// the Motor state machine class
class Motor : public StateMachine
{
public:
    Motor() : StateMachine(ST_MAX_STATES) {}

    // external events taken by this state machine
    void Halt();
    void SetSpeed(MotorData*);
private:
    // state machine state functions
    void ST_Idle();
    void ST_Stop();
    void ST_Start(MotorData*);
    void ST_ChangeSpeed(MotorData*);

    // state map to define state function order
    BEGIN_STATE_MAP
        STATE_MAP_ENTRY(ST_Idle)
        STATE_MAP_ENTRY(ST_Stop)
        STATE_MAP_ENTRY(ST_Start)
        STATE_MAP_ENTRY(ST_ChangeSpeed)
    END_STATE_MAP

    // state enumeration order must match the order of state
    // method entries in the state map
    enum E_States {
        ST_IDLE = 0,
        ST_STOP,
        ST_START,
        ST_CHANGE_SPEED,
        ST_MAX_STATES
    };
};
#endif //MOTOR_H

什么是BEGIN_STATE_MAP和END_STATE_MAP，这个定义我发现我真的很新， BEGIN_STATE_MAP和END_STATE_MAP是以下头文件中定义的宏。

StateMachine.h

#ifndef STATE_MACHINE_H
#define STATE_MACHINE_H
#include <stdio.h>
#include "EventData.h"

struct StateStruct;

// base class for state machines
class StateMachine
{
public:
    StateMachine(int maxStates);
    virtual ~StateMachine() {}
protected:
    enum { EVENT_IGNORED = 0xFE, CANNOT_HAPPEN };
    unsigned char currentState;
    void ExternalEvent(unsigned char, EventData* = NULL);
    void InternalEvent(unsigned char, EventData* = NULL);
    virtual const StateStruct* GetStateMap() = 0;
private:
    const int _maxStates;
    bool _eventGenerated;
    EventData* _pEventData;
    void StateEngine(void);
};

typedef void (StateMachine::*StateFunc)(EventData *);
struct StateStruct
{
    StateFunc pStateFunc;
};

#define BEGIN_STATE_MAP \
public:\
const StateStruct* GetStateMap() {\
    static const StateStruct StateMap[] = {

#define STATE_MAP_ENTRY(entry)\
    { reinterpret_cast<StateFunc>(entry) },

#define END_STATE_MAP \
    { reinterpret_cast<StateFunc>(NULL) }\
    }; \
    return &StateMap[0]; }

#define BEGIN_TRANSITION_MAP \
    static const unsigned char TRANSITIONS[] = {\

#define TRANSITION_MAP_ENTRY(entry)\
    entry,

#define END_TRANSITION_MAP(data) \
    0 };\
    ExternalEvent(TRANSITIONS[currentState], data);

#endif

EventData.h

#ifndef EVENT_DATA_H
#define EVENT_DATA_H

class EventData
{
public:
   virtual ~EventData() {};
};
#endif //EVENT_DATA_H

虽然我试图编译上面的代码.Below是遇到的错误

错误

-------------- Build: Debug in StateMachine (compiler: GNU GCC Compiler)---------------

mingw32-g++.exe -Wall -fexceptions -g -pedantic -Wzero-as-null-pointer-constant -std=c++0x -Wextra -Wall  -c C:\Users\xprk569\StateMachine\main.cpp -o obj\Debug\main.o
In file included from C:\Users\xprk569\StateMachine\main.cpp:2:0:
C:\Users\xprk569\StateMachine\Motor.h: In member function 'virtual const StateStruct* Motor::GetStateMap()':
C:\Users\xprk569\StateMachine\StateMachine.h:40:40: error: invalid use of member (did you forget the '&' ?)
     { reinterpret_cast<StateFunc>(entry) },
                                        ^
C:\Users\xprk569\StateMachine\Motor.h:29:9: note: in expansion of macro 'STATE_MAP_ENTRY'
         STATE_MAP_ENTRY(ST_Idle)
         ^
C:\Users\xprk569\StateMachine\StateMachine.h:40:40: error: invalid use of member (did you forget the '&' ?)
     { reinterpret_cast<StateFunc>(entry) },
                                        ^
C:\Users\xprk569\StateMachine\Motor.h:30:9: note: in expansion of macro 'STATE_MAP_ENTRY'
         STATE_MAP_ENTRY(ST_Stop)
         ^
C:\Users\xprk569\StateMachine\StateMachine.h:40:40: error: invalid use of member (did you forget the '&' ?)
     { reinterpret_cast<StateFunc>(entry) },
                                        ^
C:\Users\xprk569\StateMachine\Motor.h:31:9: note: in expansion of macro 'STATE_MAP_ENTRY'
         STATE_MAP_ENTRY(ST_Start)
         ^
C:\Users\xprk569\StateMachine\StateMachine.h:40:40: error: invalid use of member (did you forget the '&' ?)
     { reinterpret_cast<StateFunc>(entry) },
                                        ^
C:\Users\xprk569\StateMachine\Motor.h:32:9: note: in expansion of macro 'STATE_MAP_ENTRY'
         STATE_MAP_ENTRY(ST_ChangeSpeed)
         ^
C:\Users\xprk569\StateMachine\StateMachine.h:43:39: error: invalid cast from type 'int' to type 'StateFunc {aka void (StateMachine::*)(EventData*)}'
     { reinterpret_cast<StateFunc>(NULL) }\
                                       ^
C:\Users\xprk569\StateMachine\Motor.h:33:5: note: in expansion of macro 'END_STATE_MAP'
     END_STATE_MAP
     ^
Process terminated with status 1 (0 minute(s), 0 second(s))
5 error(s), 0 warning(s) (0 minute(s), 0 second(s))

有些人可以解释为什么在Motor.h中以这样的方式编写宏，为什么在StateMachine.h和为什么会抛出错误？

先谢谢

Answer 1

看起来这段代码依赖于一些非标准的编译器扩展/错误。

要编译它（不知道它是否真的有效）你需要用完全限定的成员函数指针替换函数名：

e.g。

BEGIN_STATE_MAP
    STATE_MAP_ENTRY(&Motor::ST_Idle)
    STATE_MAP_ENTRY(&Motor::ST_Stop)
    STATE_MAP_ENTRY(&Motor::ST_Start)
    STATE_MAP_ENTRY(&Motor::ST_ChangeSpeed)
END_STATE_MAP

在那之后，你需要找到克服不合规演员阵容的方法：

/tmp/gcc-explorer-compiler116314-75-1uiyu0/example.cpp: In member function 'virtual const StateStruct* Motor::GetStateMap()':
44 : error: invalid cast from type 'long int' to type 'StateFunc {aka void (StateMachine::*)(EventData*)}'
{ reinterpret_cast<StateFunc>(NULL) }\
^
83 : note: in expansion of macro 'END_STATE_MAP'

此演员表是完全非法的。如果我是你，我会将代码丢弃并重写 - 或者使用经过验证的状态机框架，如boost meta state machine或boost statechart。

Answer 2

因此，您可以快速了解为什么Macros在可读的C ++中是无效的。如果出现错误，则必须将宏扩展为识别错误的位置，在大多数IDE中也无法调试它们。

无论如何说，让我们进行扩展，他们的所有相同的错误，所以我们只看第一个：

C：\ Users \ xprk569 \ StateMachine \ Motor.h：29：9：注意：扩展宏STATE_MAP_ENTRY时   STATE_MAP_ENTRY(ST_Idle)
  C：\ Users \ xprk569 \ StateMachine \ StateMachine.h：40：40：错误：无效使用成员（你忘记了&吗？）
  { reinterpret_cast<StateFunc>(entry) },

所以这是抱怨第29行：STATE_MAP_ENTRY(ST_Idle)所以让我们扩展一下：

{ reinterpret_cast<StateFunc>(entry) },

显然，在BEGIN_STATE_MAP和END_STATE_MAP的范围之外，这是一个错误的语法，因此在调试许多宏时，您还必须查看范围宏...有时它们可能会不幸的是，没有明确的命名或描述，但让我们完成定义我们首先得到错误的行。我们试图加入的StateFunc是什么？

typedef void (StateMachine::*StateFunc)(EventData *);

它是指向成员函数的指针，该函数返回void并接受EventData *。警钟应该响起。你不能投！ ST_Idle的格式为： void (StateMachine::*)()，因此您无法转换为void (StateMachine::*StateFunc)(EventData *) 。对于传递给宏的所有函数，这都是同样的问题，它们都没有返回void并取EventData*，因此即使您修复了语法，这些reinterpret_cast也将始终返回指向一个无法调用的方法的指针，这意味着整个宏块在最好的情况下是无意义的，在最坏的情况下是有毒的。在当前状态下，您也可以不使用这些宏，或者只需要定义方法：

BEGIN_STATE_MAP
END_STATE_MAP

但是，如果您要将方法声明更改为更像：

void ST_Idle(EventData*);

然后您需要使用以下语法：

STATE_MAP_ENTRY(&Motor::ST_Idle)

如果您没有使用方法指针，那么它们非常复杂。我在这里输入了一个简单的示例：http://ideone.com/nL0HnQ随意对问题发表评论。

修改

要在此扩展宏，我们将获得：

public: // BEGIN_STATE_MAP const StateStruct* GetStateMap() { // BEGIN_STATE_MAP static const StateStruct StateMap[] = { // BEGIN_STATE_MAP { reinterpret_cast<StateFunc>(ST_Idle) } // STATE_MAP_ENTRY(ST_Idle) { reinterpret_cast<StateFunc>(ST_Stop) } // STATE_MAP_ENTRY(ST_Stop) { reinterpret_cast<StateFunc>(ST_Start) } // STATE_MAP_ENTRY(ST_Start) { reinterpret_cast<StateFunc>(ST_ChangeSpeed) } // STATE_MAP_ENTRY(ST_ChangeSpeed) { reinterpret_cast<StateFunc>(NULL) } // END_STATE_MAP }; // END_STATE_MAP return &StateMap[0]; } // END_STATE_MAP

所以这组宏将会：

将范围设置为public

声明方法GetStateMap

将StateMap静态声明为GetStateMap，它将是StateStruct s
的数组
在GetStateMap方法StateMap的第一次调用中，将初始化为包含ST_Idle，ST_Stop，ST_Start，ST_ChangeSpeed的方法指针}和NULL reinterpret_cast到StateFunc s

定义GetStateMap以返回StateMap数组

使用c ++重新解释转换扩展嵌套宏

2 个答案: