宏展开小结

    技术2022-07-05  168

    在C++中,尽管使用宏是不推荐的,但是很多时候宏也会为我们提供一些方便,且在现有代码中宏也确实大量存在。有人认为宏是错误的根源,因为宏展开后,有可能会出现一些稀奇古怪的代码,那么,本文在这里总结一些查看宏展开后的代码的方法。

    1、在visual studio 2005中,选择项目属性-〉配置属性-〉C/C++-〉预处理器,在“生成预处理文件”中选择生成预处理文件,“不带行号(/EP /P)”或“带行号(/P)”,那么就会在项目所在文件夹下生成一个与源文件同名的“.i”文件,该文件为展开宏以后的代码文件。

    具体设置情况如上图,宏展开后的情况如下所示

    原始的代码macro.cpp

     

    #include <iostream>  #include <cstdio>    #define  TO_STRING_MACRO(x)     #x  #define  A_TESTING_MACRO(n)     printf("a testing macro with a int argument n=%d !/n", n)   #define  SHOW_MACRO_CONTENT(m)  TO_STRING_MACRO(m)     using namespace std;     int main(int argc ,char* argv[] )  {         int a = 10;         int *b = &a;           cout << TO_STRING_MACRO(a) << endl;         cout << TO_STRING_MACRO(10 + 20) << endl;         cout << A_TESTING_MACRO(10 + 20) << endl;         cout << TO_STRING_MACRO(A_TESTING_MACRO(a)) << endl;         cout << SHOW_MACRO_CONTENT(A_TESTING_MACRO(a)) << endl;         cout << SHOW_MACRO_CONTENT(A_TESTING_MACRO(*b)) << endl;            *b = 100;         A_TESTING_MACRO(*b);                  return 0;  }     

     

    宏展开后的代码macro.i

     

    using namespace std;     int main(int argc ,char* argv[] )  {         int a = 10;         int *b = &a;           cout << "a" << endl;         cout << "10 + 20" << endl;         cout << printf("a testing macro with a int argument n=%d !/n", 10 + 20) << endl;         cout << "A_TESTING_MACRO(a)" << endl;         cout << "printf(/"a testing macro with a int argument n=%d !//n/", a)" << endl;         cout << "printf(/"a testing macro with a int argument n=%d !//n/", *b)" << endl;            *b = 100;         printf("a testing macro with a int argument n=%d !/n", *b);                  return 0;  }       

     

    2、在linux下,使用gcc,g++编译器编译,使用编译器的-P选项,假设有源文件macro.cpp,则具体命令如下

     

    $g++ -E -P macro.cpp > macro.prescan          

     

    这里要说一下宏的展开次序,如果宏有参数,如TO_STRING_MACRO(x)中的x,我们称之为形参,而宏实际的参数我们称之为实参,如TO_STRING_MACRO(a)中的a。

    宏的展开是个很复杂的过程,但可以用以下三步来简单描述,

    首先用实参替换形参,将实参代入宏文本中;

    然后如果实参也是宏,则展开实参;

    最后再继续处理宏替换后的宏文本,若宏文本也包含宏则继续展开,否则完成展开。

    但是有个例外,那就是第一步后,将实参代入宏文本后,实参之前如果遇到字符“#”或“##”,即使实参是宏,也不再展开实参,而是当作文本处理。

    以宏TO_STRING_MACRO为例,我们简要分析一下该宏的展开次序。

    #define  TO_STRING_MACRO(x)     #x

    TO_STRING_MACRO(a),在展开时,首先将实参a替换到宏的内容中,替换后为“#a”,该宏将实参a转换为了文本。

    如果宏的实参也是一个宏,如TO_STRING_MACRO(A_TESTING_MACRO(a)),则首先展开为“#A_TESTING_MACRO(a)”,宏A_TESTING_MACRO(a)之前为字符“#”,则不再进行展开,而是转换为文本。所以这样是不能够输出宏“A_TESTING_MACRO(a)”展开后的内容的。

    为了输出宏A_TESTING_MACRO(a)展开后的内容,我们可以定义这样一个宏

    #define  SHOW_MACRO_CONTENT(m)  TO_STRING_MACRO(m)

    如果要输出一个宏的内容,可以按如下方式使用该宏进行输出

    SHOW_MACRO_CONTENT(A_TESTING_MACRO(a))

    下面解析一下该宏的展开顺序:

    首先,将实参A_TESTING_MACRO(a)代入宏文本TO_STRING_MACRO(m)中,得到TO_STRING_MACRO(A_TESTING_MACRO(a)),注意,这里还没有遇到“#”,所以继续展开实参,即宏A_TESTING_MACRO(a),该宏全部展开后,得到的内容如下TO_STRING_MACRO(printf("a testing macro with a int argument n=%d !/n", a))

    接下来,展开宏TO_STRING_MACRO,即得到了一个字符串,该字符串就是宏A_TESTING_MACRO展开后的内容。

    如果以上没有描述清楚整个过程,则可以看看下面各个步骤处理后的内容来帮助理解

    SHOW_MACRO_CONTENT(A_TESTING_MACRO(a))

    TO_STRING_MACRO(A_TESTING_MACRO(a))

    TO_STRING_MACRO(printf("a testing macro with a int argument n=%d !/n", a))

    #printf("a testing macro with a int argument n=%d !/n", a)


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