[科普中國]-可變參數(shù)宏

可變參數(shù)宏是C語言與C++語言的函數(shù)宏的參數(shù)個數(shù)可以是0個或多個。1999年在C語言標(biāo)準(zhǔn)的ISO/IEC 9899：1999（C99）修訂版和2011年ISO/IEC 14882：2011（C ++ 11）C ++語言標(biāo)準(zhǔn)修訂版中引入了可變參數(shù)宏。 在C ++ 20中添加了沒有參數(shù)的可變參數(shù)宏。

聲明語法聲明語法與可變參數(shù)函數(shù)類似：使用三個完整句號“...”的序列表示必須傳遞一個或多個參數(shù)。 在宏擴(kuò)展期間，宏替換列表中特殊標(biāo)識符__VA_ARGS__的每次出現(xiàn)都被傳遞的參數(shù)替換。

沒有提供用于訪問變量參數(shù)列表中的單個參數(shù)的方法，也不知道有多少個參數(shù)已通過。 但是，可以編寫宏來計算已傳遞的參數(shù)數(shù)量。

C99和C ++ 11標(biāo)準(zhǔn)都至少需要一個參數(shù)，但是由于C ++ 20的這個限制已經(jīng)通過__VA_OPT__功能宏解除了。 參數(shù)存在時，__VA_OPT__宏將被其參數(shù)替換，否則將被忽略。 但是，通用編譯器也允許在添加之前傳遞零參數(shù)。1

實(shí)現(xiàn)支持C/C++編譯器支持：

GNU Compiler Collection3.0,

Clang,

Visual Studio 2005,

C++Builder2006,

Oracle Solaris Studio(Sun Studio) Forte Developer 6 update 2 (C++ version 5.3).

具體介紹關(guān)于“## __VA_ARGS__”宏的介紹和使用在GNU C中，宏可以接受可變數(shù)目的參數(shù)，就象函數(shù)一樣，例如:

#define pr_debug(fmt,arg...) \ printk(KERN_DEBUG fmt, ##arg)用可變參數(shù)宏(variadic macros)傳遞可變參數(shù)表。

你可能很熟悉在函數(shù)中使用可變參數(shù)表，如:

void printf(const char* format, ...);但是可變參數(shù)表還是只能應(yīng)用在真正的函數(shù)中，不能使用在宏中。

C99編譯器標(biāo)準(zhǔn)終于改變了這種局面，它允許你可以定義可變參數(shù)宏(variadic macros)，這樣你就可以使用擁有可以變化的參數(shù)表的宏?？勺儏?shù)宏就像下面這個樣子:

#define debug(...) printf(__VA_ARGS__)缺省號代表一個可以變化的參數(shù)表。使用保留名 __VA_ARGS__ 把參數(shù)傳遞給宏。當(dāng)宏的調(diào)用展開時，實(shí)際的參數(shù)就傳遞給 printf()了。例如:

Debug("Y = %d\n", y);而處理器會把宏的調(diào)用替換成:

printf("Y = %d\n", y);因為debug()是一個可變參數(shù)宏，你能在每一次調(diào)用中傳遞不同數(shù)目的參數(shù):

debug("test"); // 一個參數(shù)可變參數(shù)宏不被ANSI/ISO C++ 所正式支持。因此，你應(yīng)當(dāng)檢查你的編譯器，看它是否支持這項技術(shù)。

用GCC和C99的可變參數(shù)宏， 更方便地打印調(diào)試信息。

gcc的預(yù)處理提供的可變參數(shù)宏定義#ifdef DEBUG #define dbgprint(format,args...) \ fprintf(stderr, format, ##args) #else #define dbgprint(format,args...) #endif如此定義之后，代碼中就可以用dbgprint了，例如dbgprint(“%s”, __FILE__);

下面是C99的方法:

#define dgbmsg(fmt,...) printf(fmt,__VA_ARGS__)新的C99規(guī)范支持了可變參數(shù)的宏。
具體使用如下:

以下內(nèi)容為程序代碼:

#include #include #define LOGSTRINGS(fm, ...) printf(fm,__VA_ARGS__) int main() { LOGSTRINGS("hello, %d ", 10); return 0; }但當(dāng)前只有g(shù)cc才支持。

可變參數(shù)的宏里的’##’操作說明帶有可變參數(shù)的宏(Macros with a Variable Number of Arguments)在1999年版本的ISO C 標(biāo)準(zhǔn)中，宏可以象函數(shù)一樣，定義時可以帶有可變參數(shù)。宏的語法和函數(shù)的語法類似。下面有個例子:

#define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)這里，’…’指可變參數(shù)。這類宏在被調(diào)用時，它(這里指’…’)被表示成零個或多個符號，包括里面的逗號，一直到到右括弧結(jié)束為止。當(dāng)被調(diào)用時，在宏體(macro body)中，那些符號序列集合將代替里面的__VA_ARGS__標(biāo)識符。更多的信息可以參考CPP手冊。
GCC始終支持復(fù)雜的宏，它使用一種不同的語法從而可以使你可以給可變參數(shù)一個名字，如同其它參數(shù)一樣。例如下面的例子:

#define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)這和上面舉的那個ISO C定義的宏例子是完全一樣的，但是這么寫可讀性更強(qiáng)并且更容易進(jìn)行描述。

GNU CPP還有兩種更復(fù)雜的宏擴(kuò)展，支持上面兩種格式的定義格式。
在標(biāo)準(zhǔn)C里，你不能省略可變參數(shù)，但是你卻可以給它傳遞一個空的參數(shù)。例如，下面的宏調(diào)用在ISO C里是非法的，因為字符串后面沒有逗號:
debug (“A message”)
GNU CPP在這種情況下可以讓你完全的忽略可變參數(shù)。在上面的例子中，編譯器仍然會有問題(complain)，因為宏展開后，里面的字符串后面會有個多余的逗號。

##__VA_ARGS__#define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __VA_ARGS__)這里，如果可變參數(shù)被忽略或為空，’##’操作將使預(yù)處理器(preprocessor)去除掉它前面的那個逗號。如果你在宏調(diào)用時，確實(shí)提供了一些可變參數(shù)，GNU CPP也會工作正常，它會把這些可變參數(shù)放到逗號的后面。象其它的pasted macro參數(shù)一樣，這些參數(shù)不是宏的擴(kuò)展。

##還可以起到替換作用，如:

#define FUN(IName) IName##_ptr這里將會把IName變成實(shí)際數(shù)據(jù).

怎樣寫參數(shù)個數(shù)可變的宏：
一種流行的技巧是用一個單獨(dú)的用括弧括起來的的 “參數(shù)” 定義和調(diào)用宏, 參數(shù)在 宏擴(kuò)展的時候成為類似 printf() 那樣的函數(shù)的整個參數(shù)列表。

#define DEBUG(args) (printf("DEBUG: "), printf args) if (n != 0) DEBUG(("n is %d\n", n));明顯的缺陷是調(diào)用者必須記住使用一對額外的括弧。

gcc 有一個擴(kuò)展可以讓函數(shù)式的宏接受可變個數(shù)的參數(shù)。 但這不是標(biāo)準(zhǔn)。另一種 可能的解決方案是根據(jù)參數(shù)個數(shù)使用多個宏 (DEBUG1, DEBUG2, 等等), 或者用逗號玩?zhèn)€這樣的花招:

#define DEBUG(args) (printf("DEBUG: "), printf(args)) #define _ , DEBUG("i = %d" _ i);C99 引入了對參數(shù)個數(shù)可變的函數(shù)式宏的正式支持。在宏 “原型” 的末尾加上符號 … (就像在參數(shù)可變的函數(shù)定義中), 宏定義中的偽宏 __VA_ARGS__ 就會在調(diào)用是 替換成可變參數(shù)。

最后, 你總是可以使用真實(shí)的函數(shù), 接受明確定義的可變參數(shù)。

如果需要替換宏, 使用一個 函數(shù)和一個非函數(shù)式宏, 如 #define printf myprintf。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

方正 - 副教授 - 江南大學(xué)