C/C++中有些特殊的宏定义，面试时候被问到，写个短文总结下。
宏定义中的#和##连字符
这两个字符在宏定义中代表连接和替换，
#紧跟字母表示对应字符的字符串化，将对应的字符转换成对应的字符串，比如#hello就是"hello"##表示将宏定义中的两个标识符连接在一起，组成一个新的标识符，类似胶水。它首先查看##两边的字符，是否有宏定义可以替换的字符串，替换之，之后将两个连接在一起。
下面举例说明。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
|
#include <stdio.h>
#define trace(x, format) printf(#x " = %" #format "\n", x)
#define trace2(i) trace(x##i, d)
int main(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int i = 1;
char *s = "three";
float x = 2.0;
trace(i, d); // 相当于 printf("x = %d\n", x)
trace(x, f); // 相当于 printf("x = %f\n", x)
trace(s, s); // 相当于 printf("x = %s\n", x)
int x1 = 1, x2 = 2, x3 = 3;
trace2(1); // 相当于 trace(x1, d)
trace2(2); // 相当于 trace(x2, d)
trace2(3); // 相当于 trace(x3, d)
return 0;
}
|
又比如
1
2
3
4
|
#define STACK_ADD_TASK_IRAM_POOL1(TASK_NAME, task_name, task_type){\
task_info_g[INDEX_##TASK_NAME].task_entry_func = \
(osa_task_func_ptr) stack_##task_type##_task;\
}
|
上面的语句中，我们会将其中的TASK_NAME和task_type替换掉，并与前后的标识符相连接生成新的标识符。
宏定义中的 do{} while(0)
经常在宏定义中会看到如下的语句
1
2
3
4
5
6
7
|
#define STACK_ADD_MULTI_TASK(multi_sys_max, TASK_NAME, task_name, task_type) \
do{ \
if(multi_sys_max >= 1) \
{ \
STACK_ADD_TASK_1_CARD(TASK_NAME, task_name, task_type); \
} \
}while(0)
|
这个语句的特点是宏定义之后紧跟一个do{...}while(0)的结构，看起来颇为繁琐，那这样的定义有什么好处呢？
首先，C 中的宏定义，在预编译阶段就会将宏定义的结构替换掉，使用宏定义定义函数。在代码替换中肯定希望像使用定义的函数使用宏定义，比如上面的语句在代码中肯定是下面这样的
1
|
STACK_ADD_MULTI_TASK(multi_sys_max, TASK_NAME, task_name, task_type);
|
所以注意到宏定义的while(0)后面没有分号。
然后，这个结构和if..else...的控制结构可以完美结合，对照上面的宏定义，一般能想到的宏定义的结果修改如下
1
2
3
4
5
6
7
|
#define STACK_ADD_MULTI_TASK(multi_sys_max, TASK_NAME, task_name, task_type) \
{ \
if(multi_sys_max >= 1) \
{ \
STACK_ADD_TASK_1_CARD(TASK_NAME, task_name, task_type); \
} \
}
|
如果正常替换之前的语句，替换之后的结果就是
1
2
3
4
5
6
|
{ \
if(multi_sys_max >= 1) \
{ \
STACK_ADD_TASK_1_CARD(TASK_NAME, task_name, task_type); \
} \
};
|
注意最后的分号，这一行编译不通过，但是很明显如果换成do{}while(0)结构就不存在这个问题。
其次，如果使用宏定义多行语句，那么使用大括号的宏定义嵌套在if...else...的结构中会遇到问题，比如定义
1
|
#define BAR(X) f(x); g(x)
|
如果用在下面的程序中就会出现语法错误
1
2
3
4
5
6
|
if(true)
BAR(x)
else
{
//do nothing
}
|
但是使用do{...}while(0)结构就不会有这样的问题。
__DATE__,__TIME__,__FILE__,__LINE__特殊宏定义
- _LINE_：在源代码中插入当前源代码行号；
- _FILE_：在源文件中插入当前源文件名；
- _DATE_：在源文件中插入当前的编译日期
- _TIME_：在源文件中插入当前编译时间；
- _STDC_：当要求程序严格遵循ANSI C标准时该标识被赋值为1；
- __cplusplus：当编写C++程序时该标识符被定义
具体的使用方式参考如下的代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
|
#include <stdio.h>
int main(void) {
int answer;
short x = 1;
long y = 2;
float u = 3.0;
double v = 4.4;
long double w = 5.54;
char c = 'p';;
// __DATE__, __TIME__, __FILE__, __LINE__ 为预定义宏
printf("Date : %s\n", __DATE__);
printf("Time : %s\n", __TIME__);
printf("File : %s\n", __FILE__);
printf("Line : %d\n", __LINE__);
printf("Enter 1 or 0 : ");
scanf("%d", &answer);
// 这是一个条件表达式
printf("%s\n", answer?"You sayd YES":"You said NO");
// 各种数据类型的长度
printf("The size of int %d\n", sizeof(answer));
printf("The size of short %d\n", sizeof(x));
printf("The size of long %d\n", sizeof(y));
printf("The size of float %d\n", sizeof(u));
printf("The size of double %d\n", sizeof(v));
printf("The size of long double %d\n", sizeof(w));
printf("The size of char %d\n", sizeof(c));
}
|
__VA_ARGS__宏定义
当前主干代码的一个典型的用法如下
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
|
#define DEFINE_KERNEL(gobalFunc, ...) \
extern "C" __global__ __aicore__ void gobalFunc(__gm__ half* tableAddr, TABLE_SIZE_INT64 tableSize) \
{ \
__VA_ARGS__(tableAddr, tableSize); \
} \
\
DLL_PUBLIC void run_##gobalFunc(uint32_t coreDim, void* l2ctrl, void* stream, \
void* tableAddr, uint32_t tableSize) \
{ \
gobalFunc<<<coreDim, (rtL2Ctrl_t*)l2ctrl, stream>>>( \
(half*)tableAddr, static_cast<TABLE_SIZE_INT64>(tableSize)); \
}
#endif
|
上面代码中...对应__VA_ARGS__，表示在宏展开中将__VA_ARGS__替换成...的内容，此处的...可以表示表示一个或多个参数，但是常见的编译器也允许传递0个参数。再比如如下的代码
1
|
# define MYLOG(FormatLiteral, ...) fprintf (stderr, "%s(%d): " FormatLiteral "\n", __FILE__, __LINE__, __VA_ARGS__)
|
对于下面的代码
1
|
MYLOG("Too many balloons %u", 42);
|
可以扩展为
1
|
fprintf (stderr, "%s(%d): Too many balloons %u\n", __FILE__, __LINE__, 42);
|
参考资料