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Raw Blame History

2.4 高级宏操作

“魔术是什么?魔术是错觉。但是错觉是为了给人带来快乐,娱乐和灵感。这是关于信仰、信念、信任。脱离了这些属性,魔术就不再是一种艺术了。”
——《惊天魔盗团》

之前我们把宏理解为简单替换实际上还有很多更神奇的宏操作他们像程序里的魔术师一样让人惊讶神往想一探究竟。但请切记“The closer you look, the less you see。”

2.4.1 条件编译

宏的第一个魔术,便是保护唯一性,常常在头文件里看到类似下面的内容:

/**
 * @file some.h
 */
#ifndef SOME_H
#define SOME_H

/* some codes... */

#endif

在这样的文件中,也许我们会 tyoedef 一些类型,也有可能 define 一些宏,例如: “#define PI 3.1415”。然后在项目的其他文件里,会发现有好多:“#include “some.h””的地方我们肆无忌惮的使用甚至在某个文件中两次或者多次包含了 some.h 这个文件。在这种情况下,是否意味着 PI 被重复定义了多次呢?

如果 PI 在某个文件中被重复定义,那么编译器会报错。当我们实际编译这样的项目时,发现并没有错误。这说明:在一个文件中,两次 include 了 some.h但是其内容只被包含入了一次。

这是怎么做到的?当了解了条件编译之后,你就会理解了。

C/C++中的下列宏可以控制编译器的行为:

#if 整形常量表达式1
    程序段1
#elif 整形常量表达式2
    程序段2
#else
    程序段3
#endif


#if defined 宏名1
    程序段1
#elif defined 宏名2
    程序段2
#else
    程序段3
#endif


#ifdef 宏名
    程序段1
#else
    程序段2
#endif


#ifndef 宏名
    程序段1
#else
    程序段2
#endif

上面的宏告诉编译器,只在满足条件的情况下去编译特定的代码。不满足条件的话,对应代码不被编译。

现在,我们回来解析 some.h 文件:如果没有定义 SOME_H 这个宏,则定义一个 SOME_H 这个宏,并且声明“/* some codes... */”中的内容,如定义了 PI 这个宏。如果谋文件两次以上包含了 some.h 这个文,则从第二次开始,会发现之前已经定义过 SOME_H 宏,因此后续的判断都会失败,从而保证 some.h 中的内容只被包含一次。

注意some.h 中的保护范围实际上是从 #ifdef 开始到 #endif 结束。在此范围之外的内容仍会被多次包含

条件编译除了被用在头文件中用于避免重复引用外,还被经常被用于增加程序的通用性和可移植性上。如硬件平台有部分差异,造成项目的少部分代码有所不同,此时可以使用条件编译,将有差异的代码放到不同的条件下。对应不同硬件,可以人为改变编译条件,确保编译出对应硬件平台的程序。

2.4.2 宏函数

接下来让我们展示一些高级魔术

// TODO: 完善示例增加do while和...可变参数.

#define abc(x y) x##y

abc(cr, 0)
abc(cr, 1)

2.4.3 编译器内置宏

宏这个魔术师有一些内置技能 FILE LINE FUNCTION DATE TIME

练习