宏展開小結

在C++中，儘管使用宏是不推薦的，但是很多時候宏也會爲我們提供一些方便，且在現有代碼中宏也確實大量存在。有人認爲宏是錯誤的根源，因爲宏展開後，有可能會出現一些稀奇古怪的代碼，那麼，本文在這裏總結一些查看宏展開後的代碼的方法。

1、在visual studio 2005中，選擇項目屬性-〉配置屬性-〉C/C++-〉預處理器，在“生成預處理文件”中選擇生成預處理文件，“不帶行號(/EP /P)”或“帶行號(/P)”，那麼就會在項目所在文件夾下生成一個與源文件同名的“.i”文件，該文件爲展開宏以後的代碼文件。

具體設置情況如上圖，宏展開後的情況如下所示

原始的代碼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;
}

  

 

宏展開後的代碼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++編譯器編譯，使用編譯器的-P選項，假設有源文件macro.cpp，則具體命令如下

 

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

  
    

 

這裏要說一下宏的展開次序，如果宏有參數，如TO_STRING_MACRO(x)中的x，我們稱之爲形參，而宏實際的參數我們稱之爲實參，如TO_STRING_MACRO(a)中的a。

宏的展開是個很複雜的過程，但可以用以下三步來簡單描述，

首先用實參替換形參，將實參代入宏文本中；

然後如果實參也是宏，則展開實參；

最後再繼續處理宏替換後的宏文本，若宏文本也包含宏則繼續展開，否則完成展開。

但是有個例外，那就是第一步後，將實參代入宏文本後，實參之前如果遇到字符“#”或“##”，即使實參是宏，也不再展開實參，而是當作文本處理。

以宏TO_STRING_MACRO爲例，我們簡要分析一下該宏的展開次序。

#define  TO_STRING_MACRO(x)     #x

TO_STRING_MACRO(a)，在展開時，首先將實參a替換到宏的內容中，替換後爲“#a”，該宏將實參a轉換爲了文本。

如果宏的實參也是一個宏，如TO_STRING_MACRO(A_TESTING_MACRO(a))，則首先展開爲“#A_TESTING_MACRO(a)”，宏A_TESTING_MACRO(a)之前爲字符“#”，則不再進行展開，而是轉換爲文本。所以這樣是不能夠輸出宏“A_TESTING_MACRO(a)”展開後的內容的。

爲了輸出宏A_TESTING_MACRO(a)展開後的內容，我們可以定義這樣一個宏

#define  SHOW_MACRO_CONTENT(m)  TO_STRING_MACRO(m)

如果要輸出一個宏的內容，可以按如下方式使用該宏進行輸出

SHOW_MACRO_CONTENT(A_TESTING_MACRO(a))

下面解析一下該宏的展開順序：

首先，將實參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，這裏還沒有遇到“#”，所以繼續展開實參，即宏A_TESTING_MACRO(a)，該宏全部展開後，得到的內容如下TO_STRING_MACRO(printf("a testing macro with a int argument n=%d !/n", a))

接下來，展開宏TO_STRING_MACRO，即得到了一個字符串，該字符串就是宏A_TESTING_MACRO展開後的內容。

如果以上沒有描述清楚整個過程，則可以看看下面各個步驟處理後的內容來幫助理解

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)