C语言高级宏技巧

特殊符号#、##

(1)#

 When you put a # before an argument in a preprocessor macro, the preprocessor turns that argument into a character array.

 在一个宏中的参数前面使用一个#,预处理器会把这个参数转换为一个字符数组 

 简化理解:#是“字符串化”的意思,出现在宏定义中的#是把跟在后面的参数转换成一个字符串

ERROR_LOG("add"); 转换为 fprintf(stderr,"error: "add"\n");

ERROR_LOG(devied =0); 转换为 fprintf(stderr,"error: devied=0\n");

(2)##

  “##”是一种分隔连接方式,它的作用是先分隔,然后进行强制连接。

  在普通的宏定义中,预处理器一般把空格解释成分段标志,对于每一段和前面比较,相同的就被替换。但是这样做的结果是,被替换段之间存在一些空格。如果我们不希望出现这些空格,就可以通过添加一些##来替代空格。

TYPE1(int, c); 转换为:int  name_int_type ; (因为##号将后面分为 name_ 、type 、 _type三组,替换后强制连接) TYPE2(int, d);转换为: int  d_int_type ; (因为##号将后面分为 name、、type 、type四组,替换后强制连接)

 

宏定义 do{ }while(0)

有几个作用:

(1)空的宏定义避免warning:    #define foo() do{}while(0)   (2)存在一个独立的block,可以用来进行变量定义,进行比较复杂的实现。   (3)如果出现在判断语句过后的宏,这样可以保证作为一个整体来是实现:      #define foo(x) \         action1(); \         action2();     在以下情况下:     if(NULL == pPointer)        foo();     就会出现action1和action2不会同时被执行的情况,而这显然不是程序设计的目的。如果在do{} while(0)就可以保证作为一个整体。   (4)以上的第3种情况用单独的{}也可以实现,但是为什么一定要一个do{}while(0)呢,看以下代码:       #define switch(x,y) {int tmp; tmp="x";x=y;y=tmp;}       if(x>y)         switch(x,y);       else //error, parse error before else       otheraction();     在把宏引入代码中,会多出一个分号,从而会报错。这对这一点,可以将if和else语句用{}括起来,可以避免分号错误。   使用do{….}while(0) 把它包裹起来,成为一个独立的语法单元,从而不会与上下文发生混淆。同时因为绝大多数的编译器都能够识别do{…}while(0)这种无用的循环并进行优化,所以使用这种方法也不会导致程序的性能降低。

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消除多余的分号-Semicolon Swallowing

通常情况下,为了使函数模样的宏在表面上看起来像一个通常的C语言调用一样,通常情况下我们在宏的后面加上一个分号,比如下面的带参宏:

但是如果是下面的情况:

这样会由于多出的那个分号产生编译错误。为了避免这种情况出现同时保持MY_MACRO(x);的这种写法,我们需要把宏定义为这种形式:

这样只要保证总是使用分号,就不会有任何问题。

Duplication of Side Effects

这里的Side Effect是指宏在展开的时候对其参数可能进行多次Evaluation(也就是取值),但是如果这个宏参数是一个函数,那么就有可能被调用多次从而达到不一致的结果,甚至会发生更严重的错误。比如:

这时foo()函数就被调用了两次。为了解决这个潜在的问题,我们应当这样写min(X,Y)这个宏:

({...})的作用是将内部的几条语句中最后一条的值返回,它也允许在内部声明变量(因为它通过大括号组成了一个局部Scope)。

(c语言关键字typeof介绍:

使用typeof的声明示例

下面是两个等效声明,用于声明int类型的变量a

typeof(int) a; typeof(a) b;

printf("%d\n",sizeof(b));// 4

)

以下示例用于声明指针和数组。为了进行对比,还给出了不带typeof的等效声明。

typeof(int *) p1, p2; /* Declares two int pointers p1, p2 */
int *p1, *p2;

typeof(int) * p3, p4;/* Declares int pointer p3 and int p4 */
int * p3, p4;

typeof(int [10]) a1, a2;/* Declares two arrays of integers */

int a1[10], a2[10];

如果将typeof用于表达式,则该表达式不会执行。只会得到该表达式的类型。以下示例声明了int类型的var变量,因为表达式foo()int类型的。由于表达式不会被执行,所以不会调用foo函数。

extern int foo();
typeof(foo()) var;

使用typeof的声明限制

请注意,typeof构造中的类型名不能包含存储类说明符,如externstatic。不过允许包含类型限定符,如constvolatile。例如,下列代码是无效的,因为它在typeof构造中声明了extern

typeof(extern int) a;

下列代码使用外部链接来声明标识符b是有效的,表示一个int类型的对象。下一个声明也是有效的,它声明了一个使用const限定符的char类型指针,表示指针p不能被修改。

extern typeof(int) b;
typeof(char * const) p = "a";

在宏声明中使用typeof

typeof构造的主要应用是用在宏定义中。可以使用typeof关键字来引用宏参数的类型。

在宏声明中使用typeof typeof构造的主要应用是用在宏定义中。可以使用typeof关键字来引用宏参数的类型。因此,在没有将类型名明确指定为宏实参的情况下,构造带有所需类型的对象是可能的。 下面是一个交换两个变量的值的宏定义: #define SWAP(a,b) {\ typeof(a) t=a;\ a=b;\ b=t;} 这个宏可以交换所有基本数据类型的变量(整数,字符,结构等)

在linux内核中的应用:

 

/* linux-2.6.38.8/include/linux/kernel.h */

#define min(x, y) ({                \
    typeof(x) _min1 = (x);            \
    typeof(y) _min2 = (y);            \
    (void) (&_min1 == &_min2);        \
    _min1 < _min2 ? _min1 : _min2; })

#define max(x, y) ({                \
    typeof(x) _max1 = (x);            \
    typeof(y) _max2 = (y);            \
    (void) (&_max1 == &_max2);        \
    _max1 > _max2 ? _max1 : _max2; })

 

通过typeof获得x和y的数据类型,然后定义两个临时变量,并把x和y的值分别赋给这两个临时变量,最后进行比较。

另外,宏定义中(void)(&min1 == &min2)语句的作用是用来警告x和y不能属于不同的数据类型。

这句的作用是比较两个操作数的类型是否相同,防止不同类型的数据进行比较。 若不相同,则会在编译时给出警告:comparison of distinct pointer types lacks a cast。

两个指针类型不同是不能进行相互比较的。

为什么要将结果转成void?看:http://bbs.csdn.net/topics/390898979

答:比较两个地址后扔掉比较结果的意义。 否则有些编译器会有warning。

还有container_of,看以前的:http://www.cnblogs.com/youxin/p/3348227.html