C宏系統缺陷

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這兩天稍稍看了一下boost的preprocessor庫，發覺boost那幫瘋子竟然利用各種奇技淫巧定義出各種資料類型和結構，還在上面定義出加減乘除等等各種運算，在快速探索的過程中，還瞄到了很眼熟的各種宏名：list，cons，fold_left、fold_right，估計這幫人把函數式語言的很多特性也搬上去。 本著造輪子練本領的原則，我也嘗試自己去實現各種元素，可是智商不夠，越寫越難受，最後無疾而終。 大致總結了一下，暫時發現C的宏有以下反直覺的缺點： 1、無法定義局部變數，所有宏必須在最外層定義，致使全域可見     而且沒有類似namespace的功能，命名時超頭疼     不支援多行出寫，若要多行需在每行末端加 "\" 2、不控制流，要實現迴圈、選擇非常麻煩 3、傳參機制反直覺，正常語言的傳參一般採用應用序，先完全展開參數再傳入，而C的宏參數展開過程中若遇到#或##就停止展開，如：       

1      #define BOOL(n)      BOOL##n2      #define BOOL0         03      #define BOOL1         14      #define BOOL2         15      #define BOOL3         1

 

    BOOL(n)可擷取值n的真假值 

1 #define IF(c, x, y)       IF##c(x, y)2 #define IF0(x, y)         y3 #define IF1(x, y)         x

    上面的宏是想要實現選擇控制，IF中傳入邏輯值c，若c為0則返回y， 若c為1則返回x

    假如按如下調用：  IF( BOOL(3),  "t", "f" )，按直覺此句應產生“t”，    可事與願違，   因為展開BOOL(3)時碰到##，所以直接返回BOOL3，    結果上面的宏就變成了 IF( BOOL3,  "t", "f")，按IF宏體繼續展開， 則變成了 IFBOOL3("t", "f")    最後前置處理器報錯： 找不到IFBOOL3     因此，為了能正確地把參數BOOL(3)展開為1，還需要多封裝多一層宏：    

1 #define IF(c, x, y)       IF_C(c, x, y)   2 #define IF_C(c, x, y)   IF##c(x, y)

    這樣，IF( BOOL(3),  "t", "f" )就會先展開參數，變成 IF( BOOL3,  "t", "f")，

    然後宏體展開， IF_C( BOOL3, "t", "f" )，展開參數成了， IF_C( 1, "t", "f" )，    最後才會正確地展開成 IF1( "t", "f" ) 4、缺少整數類型，若要利用計數器迴圈產生代碼時非常麻煩，首先要自己手工定義一堆整數的INC：       

1 　　　   #define INC_0 12         #define INC_1 23         #define INC_2 34         #define INC_3 45         ……………6  7         #define DEC_x x8         ………………

 

         然後再在INC_xx和DEC_xx之上定義加法，減法，        這樣做相當於需要手工利用最基本的元素構造基本方法，再將這些基本方法不停地複合嵌套，抽象出更高階的函數，        工作量跟創造語言差不多         本來創造語言還是挺有趣的一件事，可由於剛剛提過的反人類反直覺的古怪傳參機制的存在，        致使複合方法構造高階函數的過程異常痛苦，得不時留意參數展開時會不會被#和##打斷，若被打斷則需要增加一層宏來繼續展開。 5、無法實現遞迴，如：       

1 　　　#define x y+12      #define y x+1

    則展開x時，先展開成y+1，繼續展開y，x+1+1，這時又碰到了x，前置處理器便停止展開了。

     無法實現遞迴，那利用宏實現迴圈時就變得異常冗長了。    一般來說，while迴圈和尾遞迴是等價的，所以若支援遞迴，則可用尾遞迴的形式實現迴圈，但現在不支援，    所以我們需要把尾遞迴的每一步都得親自展開，並將其手工顯示的定義成宏，如：         

1         #define WHLE(...)       WHILE##n(...)2         #define WHILE0(...)     xxxxx3         #define WHLE1(....)     WHILE0(......)4         #define WHLE2(....)     WHILE1(......)5         #define WHLE3(....)     WHILE2(......)6         ...................  

 

     這樣做不僅麻煩，而且遞迴深度也只能是一個固定值 6、c的宏只是作簡單的文本替換，所以替換到文本後可能會出現，下面就是一個最經典的例子：   

1       #define square(x)  x*x2       cout<<square(2+3)<<endl;

        替換後就變成了2+3*2+3，所以寫宏時還要注意在必要的地方加括弧。。。。。。。。。

 7、沒辦法傳function-like macro的名字，如： 

1         #define ADD(n, m)   ..........2         #define FOR(k, op,...)  ......

      若調用FOR((3,3), ADD,...)，想要在FOR內部ADD(3,3)，發現前置處理器會報錯，說ADD沒定義。

      也就是說函數名不能當參數傳入，當然我發現boost裡面是可以的，估計是用了什麼奇技淫巧，沒耐性看，各位大神知道的話請指點以下。

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