Question

我试图通过检查局部变量和全局变量的值来测试一些用C编写的程序包，我试图像这里许多人所建议的那样使用GDB调试器和fprint，它们在简单的小型程序中都可以很好地工作，但是使用包装，这并不容易。

因此，我需要将所有变量提取到txt.file（每行中都有一个变量），然后在运行程序时，我需要打印这些变量的值。

我使用普通的打印语句从txt文件中获取变量的名称，问题是确切的字符已打印。

问题：如何使用文本文件中的这些字符作为变量来打印值而不是名称？

variables.txt

x
y
d

main.c

在主文件中，我包含了标题并称为func。

//printState.h
void printstate(){

    char ch;
    FILE *fp;
    if(fp = fopen("Varaibles.txt", "r"))
    {       
        ch=getc(fp);
        while(ch != EOF)
        {
            printf("%c",ch);
            ch = getc(fp);
        }
        fclose(fp);
    }
}

int func(int x) {
    int y = 0;
    x = y + x;

    if(x > 0){
        x = x % 4;
        printstate();
        /* I want to know the value of x at this point.*/
    }
    else {
        x = x + 1;
        printstate();
        /* I want to know the value of x at this point.*/
    }
    return x;
}

预期输出：是语句(x = x % 4)和(x = x + 1)之后的x，y，d的值例如：

5
7
6

我得到的实际输出是：

x
y
d

Answer 1

此问题暗示对局部和全局变量使用反射。可悲的是，C没有这样的概念。

我确定gdb可以帮助您生成局部和全局变量列表（也许是here？）

但是，由于您没有明确说明如何实现这一目标，因此我将为此花费2美分。

有一些项目实现了对C的反射，但是我总是偏爱利用预处理器来实现这一点。尽管您可以避免使用仅标头的库，但是我将使用P99简化宏编程。

一个MWE可以是以下一个：

#include <P99/p99_for.h>
#include <P99/p99_args.h>
#include <stdio.h>

enum print_type {
    PT_char,
    PT_int,
    PT_ptr,
    PT_string,
};

#define FOR_PAIR(CONTEXT, OP, FUNC, ...) P99_PASTE2(_BASE_FOR_PAIR_, P99_NARG(__VA_ARGS__))(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__)

#define _BASE_FOR_PAIR_2(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2) FUNC(CONTEXT, 0, value1, value2)
#define _BASE_FOR_PAIR_4(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 1, FUNC(CONTEXT, 1, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_2(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _BASE_FOR_PAIR_6(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 2, FUNC(CONTEXT, 2, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_4(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _BASE_FOR_PAIR_8(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 3, FUNC(CONTEXT, 3, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_6(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _BASE_FOR_PAIR_10(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 4, FUNC(CONTEXT, 4, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_8(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))

#define _LENGTH_VAR _localsTrackingSystem_arrayLengths
#define _NAMES_VAR _localsTrackingSystem_names
#define _VARIABLES_VAR _localsTrackingSystem_variables
#define _PRINTMETHOD_VAR _localsTrackingSystem_printMethod

#define STR(x) #x

#define _NAMES_REDUCE(NAME, I, REC, RES) REC, RES
#define _NAMES_MAP(context, length, type, name) (STR(name))
#define _GENERATE_NAMES(...) FOR_PAIR(, _NAMES_REDUCE, _NAMES_MAP, ## __VA_ARGS__)

#define _POINTERS_REDUCE(NAME, I, REC, RES) REC; RES
#define _POINTERS_MAP(arrayLength, length, type, aname) _VARIABLES_VAR[arrayLength - length - 1] = ((void*)&aname)
#define _GENERATE_POINTERS(...) FOR_PAIR(P99_DIV(P99_NARG(__VA_ARGS__), 2), _POINTERS_REDUCE, _POINTERS_MAP, ## __VA_ARGS__)

#define _PRINT_REDUCE(NAME, I, REC, RES) REC, RES
#define _PRINT_MAP(context, length, type, name) (P99_PASTE2(PT_, type))
#define _GENERATE_PRINT(...) FOR_PAIR(, _PRINT_REDUCE, _PRINT_MAP, ## __VA_ARGS__)

//variadic needs to be always even
// _GENERATE_POINTERS needs to be initialized every time since pointers may change (although length doesn't)
#define TRACKED_FUNCTION(...) \
    static const int _LENGTH_VAR = P99_DIV(P99_NARG(__VA_ARGS__), 2); \
    static const char* _NAMES_VAR[] = {_GENERATE_NAMES(__VA_ARGS__)}; \
    static const enum print_type _PRINTMETHOD_VAR[] = {_GENERATE_PRINT(__VA_ARGS__)}; \
    static const void* _VARIABLES_VAR[P99_DIV(P99_NARG(__VA_ARGS__), 2)]; \
    _GENERATE_POINTERS(__VA_ARGS__)

#define printState() _printState(_LENGTH_VAR, _NAMES_VAR, _VARIABLES_VAR, _PRINTMETHOD_VAR);


void _printState(int length, const char** nameArray, const void** pointerArray, const enum print_type* printMethodArray) {
    for (int i=0; i<length; ++i) {
        printf("at %p %s = ", pointerArray[i], nameArray[i]);
        switch (printMethodArray[i]) {
            case PT_char: {
                printf("%c", *((char*)pointerArray[i]));
                break;
            }
            case PT_int: {
                printf("%d", *((int*)pointerArray[i]));
                break;
            }
            case PT_ptr: {
                printf("%p", *((void**)pointerArray[i]));
                break;
            }
            case PT_string: {
                printf("%s", *((char**)pointerArray[i]));
                break;
            }
            default: {
                exit(1);
            }
        }
        printf("\n");
    }
}

int func(int x, const char* name){
    //LOCALS DEFINITIONS
    int y = 0;
    int* yPtr = &y;
    x = y + x;

    //declare which variables you want to track... like your "variables.txt" files
    TRACKED_FUNCTION(int, x, int, y, ptr, yPtr, string, name);

    //MAIN BODY
    if(x > 0) {
        x = x % 4;
        printf("expected x=%d, y=%d, yPtr=%p name=%s\n", x, y, yPtr, name);
            printState();
            /* I want to know the value of x at this point.*/
    } else {
            x = x + 1;
        printf("expected x=%d, y=%d, yPtr=%p name=%s\n", x, y, yPtr, name);
            printState();
            /* I want to know the value of x at this point.*/
    }
    return x;
}

int main() {
    func(5, "Hello World!");
}

我的输出：

expected x=1, y=0, yPtr=0x7ffec1e5b5ec name=Hello World!
at 0x7ffec1e5b5dc x = 1
at 0x7ffec1e5b5ec y = 0
at 0x7ffec1e5b5f0 yPtr = 0x7ffec1e5b5ec
at 0x7ffec1e5b5d0 name = Hello World!

我已经处理过类似的概念here，但是让我简要解释一下这段代码的作用：

用法：非常简单；声明了您要打印的所有变量后，您调用TRACKED_FUNCTION并传递一系列变量对：该对中的第一个元素是一个字符串，表示您希望如何打印变量的内容（例如，您可能有一个char，但您可能希望将其打印为int）；第二个是变量本身的名称；因此，在示例TRACKED_FUNCTION(int, x, int, y, ptr, yPtr, string, name);中，我们要跟踪需要x，int打印为y，int的{{1}}指针和yPtr作为字符串；调用了此类宏之后，只要想获取所有显式声明的变量的列表，就可以调用name；
内部细节：我的主要想法是创建4个“隐藏”变量：一个包含所有变量名称的数组，另一个包含所有变量指针的数组，另一个包含每个变量的打印方式一个整数，表示所有数组的长度； printState()生成这3个数组，而TRACKED_FUNCTION仅打印它们。特别是，printState()中每对的第一个元素实际上被连接到一个属于枚举TRACKED_FUNCTION的标识符中：这是我们可以使用“类型” print_type的主要原因但是我们不能使用类型string：void*不是vlaid枚举标识符！
专业人士：除了一堆PT_void*的标头之外，该实现是免费的。但是需要一些宏编程。此外，它符合C99；
缺点：它符合C99，但如果使用的是C11，我们可能可以改进该方法，但是，OP没有在标记中指定它，所以无论如何:)。另一个缺点（我想您已经猜到了）是此解决方案完全不使用文件的事实。更糟糕的是，它不能与文件一起使用，因为用宏编程无法以任何方式处理从文件中提取的行。这就是为什么我不使用它。我不知道您是否需要使用该文件，或者它是否足以以其他方式（在P99中使用此列表）列出您感兴趣的变量。

希望有帮助

在C中运行时打印变量的值

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