C语言宏技巧 X宏

pusidun 2020-06-19 原文

前言

本文介绍下X宏的使用
首先简单介绍下宏的几种用法

#define    STRCAT(X,Y)    X##Y
#define    _STR(X)        #@X
#define    STR(X)         #X
#define Log(...) {printf(__VA_ARGS__);}
/* 
*  x##y 拼接xy 
*  #@x  单引号包裹'x' 
*  #x   字符串化，双引号包裹"x"
*  __VA_ARGS__会扩展参数...
*/

ANSI C标准中有几个标准预定义宏（也是常用的）：

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。常常被用来判断编译器是否符合C++11,C++14等标准，方便运用新特性

编译器在进行源码编译的时候，会自动将这些宏替换为相应内容。

举个例子大家体会下

#define log_err(M,...) fprintf(stderr,"%s %s [ERR]"M"\n",__FILE__,__LINE__,##__VA_ARGS__)

X宏

我们首先看一个日志系统的场景

enum LogLevel {DEBUG,INFO,WARN,ERROR,UNKNOW=-1};

string getLogLevel(LogLevel level) {
	switch(level) {
		case DEBUG:
			return "DEBUG";
			break;
		case INFO:
			return "INFO";
			break;
		case WARN:
			return "WARN";
			break;
		case ERROR:
			return "ERROR";
			break;
		default:
			return "UNKNOW";
	}
}

我们定义了一个结构体，表示日志级别。然后定义了一个函数，返回一个字符串，用于获取日志级别对应的名称。
例子比较简单，但我们发现，这个代码有“重复”的部分。case的每个条件的写法是相似。既然格式相同，那么我们就可以简化：

#define X(name) \
	case name: \
		return #name; \
		break;

string getLogLevel(LogLevel level) {
	switch(level) {
		X(DEBUG)
		X(INFO)
		X(WARN)
		X(ERROR)
		
		default:
			return "UNKNOW";
	}
}

前面也说过了，#name是字符串化，name如果是INFO的话，#name就会转化成”INFO”
看上去代码已经清爽多了。为避免其他地方也用到X宏，我们可以在使用完毕立刻undef掉，宏就写在函数内，使代码更加紧凑，改进后如下：

string getLogLevel(LogLevel level) {
	switch(level) {
	#define X(name) \
	    case name: \
		return #name; \
		break;
		
		X(DEBUG)
		X(INFO)
		X(WARN)
		X(ERROR)
	#undef X
	
		default:
			return "UNKNOW";
	}
}

这样代码就紧凑多了。至于为什么这种宏叫X没考究过，可能是约定俗成的习惯吧。

最后留个思考，getLogLevel能不能也用X宏去实现？
提示：不用函数，直接用一个const char*[]数组去返回日志级别对应的字符串
答案参考如下：

#define mapLogLevel	\
	X(DEBUG, "DEBUG") \
	X(INFO, "INFO") \
	X(WARN, "WARN") \
	X(ERROR, "ERROR") \
	X(UNKNOW, "UNKNOW")
	
#define X(a, b) a,
	enum LogLevel { mapLogLevel };
#undef X

#define X(a, b) b,
	const char* strLogLevel[] = { mapLogLevel };
#undef X

int main(){
	
	LogLevel level=INFO;
	cout<<strLogLevel[level]<<endl;
	return 0;
}

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