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变量宏没有参数

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我正在使用一些日志记录宏,这些宏应该打印出 __PRETTY_FUNCTION__ 宏提供的信息,如果需要,最多可以打印两个参数的名称和值 . 我的代码的简化版本看起来像

template<typename Value1, typename Value2>
void Log(std::string const& function, 
         std::string const& variable_1 = "", Value1 value_1 = Value1(0),
         std::string const& variable_2 = "", Value2 value_2 = Value2(0)) {
    std::cout << function << " " 
              << variable_1 << " " << value_1 << " "
              << variable_2 << " " << value_2 << std::endl;
}
#define LOG0() Log(__PRETTY_FUNCTION__)
#define VARIABLE(value) #value, value
#define LOG1(value) Log(__PRETTY_FUNCTION__, VARIABLE(value))
#define LOG2(value, value1) Log(__PRETTY_FUNCTION__, VARIABLE(value), VARIABLE(value1))
#define LOG(arg0, arg1, arg2, arg, ...) arg
#define CHOOSE(...) LOG(,##__VA_ARGS__, LOG2, LOG1, LOG0)
#define Debug(...) CHOOSE(__VA_ARGS__)(__VA_ARGS__)

我可以使用这些宏

Debug();
int x = 0;
Debug(x);
int y = 1;
Debug(x, y);

当我用clang编译这段代码时,我得到一个很好的输出,包含类和函数信息以及变量的名称和值 . 但我也得到警告,不允许标准兼容代码具有零可变参数 .

warning: token pasting of ',' and __VA_ARGS__ is a GNU extension [-Wgnu-zero-variadic-macro-arguments]
#define CHOOSE(...) LOG(,##__VA_ARGS__, LOG2, LOG1, LOG0)
                        ^
warning: must specify at least one argument for '...' parameter of variadic macro [-Wgnu-zero-variadic-macro-arguments]
Debug();

另一方面,Gcc无法编译

error: expected primary-expression before ‘)’ token
#define LOG1(value) Log(__PRETTY_FUNCTION__, VARIABLE(value))
                                                            ^
Debug();

显然使用零可变参数是很危险的 .

  • 有没有什么方法可以将这些代码转换为符合标准的代码,而不会删除只有一个带有0到2个参数的宏的便利?

  • 如果这不可能,有没有办法让gcc编译这段代码?

1 回答

  • 6

    其中最难的部分是 Debug()Debug(x) 之间的区别 . 在这两种情况下,您在技术上将单个参数传递给宏 Debug . 在第一种情况下,该参数的标记序列为空,而在第二种情况下,它包含单个标记 . 这些情况可以用a trick due to to Jens Gustedt来区分 .

    这是诀窍:

    #define COMMA_IF_PARENS(...) ,
    

    注意 COMMA_IF_PARENS X 如果 X(...) 开头则生成逗号,否则扩展为不包含其他(顶级)逗号的标记序列 . 同样,如果 X 为空或以 (...) 开头,则 COMMA_IF_PARENS X () 会生成逗号,否则会扩展为不包含其他(顶级)逗号的标记序列 . (在每种情况下,令牌序列还包含来自 X 本身的所有顶级逗号 . )

    我们可以像这样使用这个技巧:

    #define CHOOSE(...) \
        LOG(__VA_ARGS__ \
            COMMA_IF_PARENS __VA_ARGS__ \
            COMMA_IF_PARENS __VA_ARGS__ (), \
            CHOICES)
    

    注意:

    如果 __VA_ARGS__(...) 开头,

    • COMMA_IF_PARENS __VA_ARGS__ 会产生 __VA_ARGS__ 中的逗号加1 .
      如果 __VA_ARGS__ 为空或以 (...) 开头,则
    • COMMA_IF_PARENS __VA_ARGS__ () 会产生 __VA_ARGS__ 中的逗号加1 . (请注意,如果 __VA_ARGS__ 以类似函数的宏的名称结尾,则可能会失败,并且我们不会在此处解决该潜在问题 . )

    令c为 __VA_ARGS__ 中的逗号数,如果 __VA_ARGS__(...) 开头,则为p,否则为0,如果 __VA_ARGS__ 为空,则e为1,否则为0 .

    CHOICES 之前生成的宏参数的数量是3 c 2 p e . 采用模3,对于普通参数,逗号的数量为0或2,如果我们有一个空的参数列表,则为1 .

    这给了我们关注的6个案例:

    #define CHOICES LOG2, impossible, LOG2, LOG1, LOG0, LOG1
    #define LOG(a0, a1, a2, a3, a4, a5, arg, ...) arg
    

    但是,这并不是很有效,因为我们需要延迟扩展 LOG(...) 宏调用,直到扩展 COMMA_IF_PARENS 机制为止 . 一种方法是:

    #define LPAREN (
    #define EXPAND(...) __VA_ARGS__
    #define CHOOSE(...) EXPAND(LOG LPAREN COMMA_IF_PARENS [...]))
    

    我们还应该在 CHOICES 的末尾添加另一个逗号,以便我们总是有一个(可能是空的)参数对应于 LOG... 参数 .

    把它们放在一起,我们得到这个:

    #define COMMA_IF_PARENS(...) ,
    #define LPAREN (
    #define EXPAND(...) __VA_ARGS__
    #define CHOOSE(...) \
        EXPAND(LOG LPAREN \
          __VA_ARGS__ COMMA_IF_PARENS __VA_ARGS__ COMMA_IF_PARENS __VA_ARGS__ (), \
          LOG2, impossible, LOG2, LOG1, LOG0, LOG1, ))
    #define LOG(a0, a1, a2, a3, a4, a5, arg, ...) arg
    

    其他一切都没有改变你的代码 . (这可以进一步推广,但上述内容足以证明该技术 . )

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