宏使用之預先處理操作符總結

1.如何查看宏展開

      在開始之前，先簡單的介紹下，我們自己定義的一個宏，在引用的代碼中是如何被展開的。我用的是Microsoft Visual C++ 6.0，project menu -> settings，C/C++選項卡，在Project Options加上/P， 1 1所示。rebuild all，會產生與.cpp同名的.i檔案。開啟.i檔案，在這裡就可以看到代碼中宏是如何被展開的。

圖 1 1 添加“/P”編譯選項

比如：
#define CONS(a,b)    int(a##e##b)
int n = CONS(2, 3);    // 被展開為int n = int(2e3);即n = 2000;

2.預先處理操作符

      以前，我經常看到一些巧妙的宏定義，裡面有用到#、##、等符號，但不懂這些#是幹麼用的，今天突然想起這事，決定把它們徹底搞明白。
      開啟MSDN查看相關說明，如下表格所示，注意這些預先處理操作符只能用在#define的宏定義中
。

Preprocessor Operators	Action
Stringizing operator (#)	字串化操作符，給對應的實參加上雙引號。
Charizing operator (#@)	字元化操作符，給對應的實參加上單引號。
Token-pasting operator (##)	符號串連操作符，串聯兩個符號。

2.1. Stringizing operator (#)

      字串化操作符，作用：將宏定義中的傳入參數名轉換成用一對雙引號括起來，即字串化。我們測試看看（樣本來自MSDN）。
#define stringer( x ) printf( #x "/n" )
void main()
{
    stringer( In quotes in the printf function call/n );
    stringer( "In quotes when printed to the screen"/n );  
    stringer( "This: /"  prints an escaped double quote" );
}
      用上面介紹的方法查看宏展開（在.i檔案中），以上代碼先行編譯時展開成如下代碼，可以發現用字串化（Stringizing）操作時，如果實參中有引號、反斜線字元時，宏展開時會在這些符號錢自動加上“/”以便將這些字元也字串化。
void main()
{
    printf( "In quotes in the printf function call/n" "/n" );
    printf( "/"In quotes when printed to the screen/"/n" "/n" );  
    printf( "/"This: ///"  prints an escaped double quote/"" "/n" );
}
最終輸入如下：
In quotes in the printf function call

"In quotes when printed to the screen"

"This: /"  prints an escaped double quote"
注意：
◆逸出字元
◇某些形式的傳入參數名中，若存在特殊字元，編譯器會自動為其添加逸出字元號'/'。

◆對空格的處理
◇忽略傳入參數名前面和後面的空格。
如：stringer(   ABC   );   // 宏展開為printf( "ABC" "/n" );
◇當傳入參數名間存在空格時，編譯器將會自動連接各個子字串，用每個子字串中只以一個空格串連，忽略其中多餘一個的空格。
如：stringer( ABC   DEF ); // 宏展開為printf( "ABC DEF" "/n" );

2.2. Charizing operator (#@)

      字元化操作符，作用：將宏定義中的傳入參數名轉換成用一對單引號括起來，即字元化。如：

#define MAKECHAR(ch)  #@ch

char a = MAKECHAR (b);  // 被宏展開為char a = 'b';
注意：
在預設的類型轉換中，傳入的參數如果不是字元型，會被截斷成char型。
如：
char a = MAKECHAR (abcd); 將會截斷成  a='d'。

2.3. Token-pasting operator (##)

      符號串連操作符，作用：將兩個符號串聯成一個符號使用。Token-Pasting Operator也成為merging operator，即合併作業。TEXT這個宏我想搞Windows編程的人都不陌生，我們看看它的定義：
#ifdef  UNICODE
#define __TEXT(quote) L##quote
#else
#define __TEXT(quote) quote
#endif

#define TEXT(quote) __TEXT(quote)
    用實際例子看看怎麼個串連法，在UNICODE環境中：
TEXT(ABC);  // 宏展開為LABC;
TEXT("ABC"); // 宏展開為L"ABC";
    再比如：
#define CONS(a,b)    int(a##e##b)
int n = CONS(2, 3);    // 被展開為int n = int(2e3);即n = 2000;

3.宏嵌套

      宏定義是允許嵌套的，但要注意：宏定義裡有用’#'、’#@’、'##'的地方宏參數是不會再展開
。為了說明問題，讓我們來看看一個簡單例子。

#define MAX_VAL 100
#define _STR(arg)  #arg
#define STR(arg)   _STR(arg)

int main()
{
    puts(_STR(MAX_VAL));
    puts(STR(MAX_VAL));
    return 0 ;
}
      先看看.i檔案中的宏展開是如何的：
int main()
{
    puts("MAX_VAL");
    puts("100");
    return 0 ;
}
輸出：
MAX_VAL
100
      從輸出結果就可以看出其差別所在，之所以會這樣，就是因為：宏定義裡有用’#'、’#@’、'##'的地方宏參數是不會再展開
。然而解決這個問題的方法很簡單，加多一層中間轉換宏，中間轉換宏的作用就是對宏參數進行宏展開。在許多大型項目、MFC代碼、微軟代碼的標頭檔中這樣的定義隨處可見。就像上面介紹的TEXT宏嵌套定義亦是如此。

4.總結

      宏的設計很巧妙，只要你能想得出，能大大的強化你的代碼，在學習和工作的過程中，要善於總結、歸納、收藏巧妙的宏應用。僅供參考，如有誤，請賜教。如果我寫的東西對你有用，不要忘了頂下。