C/C++ 中的语法糖答案

【问题标题】：Syntactic sugar in C/C++C/C++ 中的语法糖
【发布时间】：2011-08-02 05:03:18
【问题描述】：

我一直在研究 Ruby，发现它的关键字“直到”和“除非”非常有趣。所以我想什么是在 C/C++ 中添加类似关键字的好方法。这是我想出的：

#define until(x)    while(!(x))
#define unless(x)   if(!(x))

我正在寻找一些关于此的建议。谁能推荐一个更好的选择？

这是我编写的一个程序示例，用于说明我打算做什么：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define until(x)    while(!(x))
#define unless(x)   if(!(x))

unsigned int factorial(unsigned int n) {
    unsigned int fact=1, i;
    until ( n==0 )
        fact *= n--;
    return fact;    
}

int main(int argc, char*argv[]) {
    unless (argc==2)
        puts("Usage: fact <num>");
    else {
        int n = atoi(argv[1]);
        if (n<0)
            puts("please give +ve number");
        else
            printf("factorial(%u) = %u\n",n,factorial(n));
    }
    return 0;
}

如果您能指出一些可用于 C 或 C++ 的类似技巧的参考资料，那就太好了。

【问题讨论】：

看来你已经做到了。
虽然这些一开始看起来很花哨，但即使你自己编程也更适合使用标准 C++。在团队合作中，这是不行的。您的代码看起来不熟悉。我记得某个 sugar.h 包含类似 Pascal 的定义...
我认为我不喜欢带有else 子句的unless（但是我喜欢当/除非在lisp 中）。 until 循环并没有给我留下深刻的印象，但可能是因为我以前从未使用过它。
您可能对这个项目感兴趣：lolcode.com 它还添加了一些语法糖... :D
如果你必须这样做，我唯一的建议是正确拼写until。

标签： c++ c syntax metaprogramming syntactic-sugar

【解决方案1】：

你可以这样做，但要确保它不在源文件中。我建议在没有优化生成的情况下采用 CoffeeScript 方法来处理 JavaScript。

一般来说，您应该编写自己的语言，但导出、提供和拥有已转译的代码，就好像您用 C 编写的那样具有极高的兼容性。

尝试查看awk 并使其在保存或类似内容时转译所有以.cugar 结尾的文件。 :)

祝你好运。

【讨论】：

【解决方案2】：

看看 boost foreach 是怎么做的。

标头定义了 BOOST_FOREACH（丑陋的前缀宏）。你可以

#define foreach BOOST_FOREACH

在您的 .cpp 文件中，以便获得更清晰的代码。但是，您不应该在 .h 文件中执行此操作，而是使用丑陋的 BOOST_FOREACH。

现在，这里有一组“函数式编程”宏，用于“方便”的 IF THEN ELSE 表达式（因为 ?: 很难看）：

#define IF(x) (x) ?
#define ELSE :

现在

int x = IF(y==0) 1
        ELSE IF(y<0) 2*y
        ELSE 3*y;

脱糖成：

int x = (y==0) ? 1 : (y<0) ? 2*y : 3*y;

【讨论】：

【解决方案3】：

正如人们所说，添加这些词并不能真正提供有用的语法糖，因为读取一段时间 ( 或 if (!) 的成本很小，所有 C 开发人员都习惯了，使用这样的宏你会害怕大多数 C 开发人员。此外，让一种语言看起来像另一种语言并不是一个好主意。

但是，语法糖很重要。如前所述，在 C++ 中，boost 通过模板添加大量语法糖，而 stl 还提供了 Somme 糖（例如，std::make_pair(a, b) 是 std::pair<decltype(a), decltype(b)>(a, b) 的语法糖。

随着语言的改进，功能和语法糖都被添加以提高开发人员的可读性、可写性和效率。例如，在 C++11 规范中，添加了“for（数据结构中的元素）”（见下文），以及允许一周推断类型的“auto”关键字（我说弱，因为您需要键入很多地方的很多类型实际上是“明显的”和冗余的）。

另外，在 haskell 中，使用不带 do 表示法（语法糖）的 monad 会很痛苦，而且没有人会使用它们1。

一个没有语法糖的例子：

//C++ < 11
std::vector<int> v;
v.push_back(3);
v.push_back(7);
v.push_back(9);
v.push_back(12);
for (std::vector<int>::iterator it = v.begin();
     it != v.end();
     it++)
{
    std::cout << *it << std::endl;
}

还有语法糖：

//C++ >= 11
std::vector<int> v {3, 7, 9, 12};

for (auto elm : v)
{
    std::cout << elm << std::endl;
}

更具可读性，不是吗？

IO monad 的 haskell 示例（来自 HaskellWiki）：

f :: IO String
f =
  ask "What's your name ?" >>= \name ->
  putStrLn "Write something." >>= \_ ->
  getLine >>= \string ->
  putStrLn ("Hello " ++ name ++ " you wrote " ++ string) >>= \_ ->
  return name

g :: IO String    
g = do
  name <- ask "What's your name ?"
  putStrLn "Write something."
  string <- getLine
  putStrLn ("Hello " ++ name ++ " you wrote " ++ string)
  return name

这里是 ideone 的链接：http://ideone.com/v9BqiZ

1：实际上，该语言比 C++ 更灵活，并且允许创建运算符（例如 &^、+.、:+:、...），所以我们可以想象有人会很快再次引入语法糖:)。

【讨论】：

【解决方案4】：

良好的语法糖示例（恕我直言）：

struct Foo {
    void bar() {}
};
typedef std::vector<Foo*> FooVector;
typedef boost::ptr_vector<Foo> FooPtrVector;

FooVector v1;
for (FooVector::iterator it = v1.begin(); it != v1.end(); ++it)
    (*it)->bar(); // ugly

FooPtrVector v2;
for (FooPtrVector::iterator it = v2.begin(); it != v2.end(); ++it)
    it->bar(); // nice

【讨论】：

【解决方案5】：

在我看来，你的做法是正确的，如果你打算这样做的话。因为宏的扩展是所以类似于你所期望的[1]，我认为使宏看起来像语法 () 是有效的，而不是通常推荐的 SCARY_UPPERCASE_MACROS()用于表明这段代码不遵循通常的语法，你应该小心使用它。

[1] 唯一的缺陷是无法声明变量，这无论如何都不太可能，并且在使用不当时可能会在正确的位置产生错误，而不是做一些奇怪的事情。

此外，即使是可读性的小幅提高也很重要，因此能够使用 until ( 而不是 while (! 确实可以更轻松地阅读许多循环。如果结束条件更容易被认为是一个异常条件（不管它是否是），那么以这种方式编写循环会更容易阅读。所以即使它只是语法糖，我认为有理由考虑它。

然而我认为这不值得。好处是很小的，因为大多数程序员习惯于阅读if (! 并且成本是真实的：任何阅读代码的人都必须检查这是宏还是自定义编译器，以及它是否符合他们的想法。它可能会误导你认为你可以做i=5 unless xxxx; 之类的事情。如此小的改进，如果广泛传播，就会使语言变得支离破碎，所以通常最好以标准方式做事，然后慢慢采用改进。

但是，它可以做得很好：整个 boost 和 tr1，尤其是用模板完成的东西，看起来像是库的扩展，涉及以各种方式扩展 C++，其中许多没有被采用，因为它们没有被采用。似乎不值得，但其中许多的使用量很小或非常广泛，因为它们做出了真正的改进。

【讨论】：

这个答案的第一段是有问题的，至少可以这么说！宏没有命名空间；它们完全是全球性的。因此，给它们起一个可能在其他地方使用的短名称是可怕的。如果您定义一个具有短名称（例如 until）的宏，然后包含声明成员函数 until 的第 3 方标头，则该标头将被破坏。它会尝试声明void until(int a);，但会说void while(!(int a)); 祝您好运破译该错误消息！因此（不出所料）Boost 在其所有宏技巧中都使用带有前缀的可怕大写名称。

【解决方案6】：

谁能推荐一个更好的选择？

是的。根本不要这样做。直接使用while 和if 语句即可。

当您使用 C 或 C++ 编程时，请使用 C 或 C++ 编程。虽然 until 和 unless 在某些语言中可能会经常使用且惯用语，但它们不是 C 或 C++。

【讨论】：

对此+1。在 Ruby 中执行此操作可能是惯用的，但您不是在使用 Ruby 编程吗？不要试图强迫一种语言表现得像另一种语言，那样你只会写出糟糕的代码。
我知道在这样的大环境中编码只会招来麻烦。但我的问题是这样做的最佳方法是什么？而不是关于是否这样做。
@BiGYaN：最好的办法是完全不这样做。
这太有用了。

【解决方案7】：

我不认为你的宏不好，特别是如果它们只用于你自己的代码库。 This article 对你来说可能很有趣。话虽如此，当我们在 C++ 中使用宏时，我发现它们存在一些缺点。
例如，我们不能写成：

until (T* p = f(x)) ...
unless (T* p = f(x)) ...

另一方面，我们可以写成：

while (T* p = f(x)) ...
if (T* p = f(x)) ...

至于unless，如果我们定义为：

#define unless(x) if (x) {} else

那么我们可以写unless (T* p = f(x)) ...。但是，在这种情况下，我们不能在其后添加else 子句。

【讨论】：

我只是一名 C 编码员，这引起了我的注意。您不能在 C 中执行此操作（问题标记为 C 和 C++）。我简直不敢相信你可以用 C++ 做到这一点……你为什么还要这样做？
@JamesMorris：是的，只有当我们在 C++ 中使用宏时，缺点才会出现。谢谢你指出。我编辑了答案。

【解决方案8】：

这让我想起了我在某人的代码中看到的一些东西：

#define R return;

此外，使代码难以理解，会增加维护成本。

【讨论】：

【解决方案9】：

如果您要定义宏，最好让它们看起来非常难看。特别是，它们应该是全大写的，并且有某种前缀。这是因为没有命名空间，也没有与 C++ 的类型系统或重载决议协调。

因此，如果您的宏被称为 BIGYAN_UNNECESSARY_MACRO_UNTIL，那么它就不会完全“超出常规”。

如果您想使用新的循环结构扩展 C++，请考虑研究 C++0x 中的 lambda，您可以在其中允许：

until([&] { return finished; }, [&] 
{
    // do stuff
});

它并不完美，但比宏好。

【讨论】：

你提议使用 lambdas 会让我今晚做噩梦
我很矛盾：lambda 的使用既可怕又令人敬畏。不过我喜欢。
对于像重新实现 while(!b) 这样简单的事情，这显然是矫枉过正。
这确实是可怕和可怕的。然而，这是 FP 语言中非常正常的代码（而且非常干净）。定义自己的控制结构的能力非常有用。

【解决方案10】：

我建议最好不要使用它们。

你不能在 Ruby 风格中使用它们

`printf("hello,world") unless(a>0);`

是非法的。

C 程序员更难理解代码。同时，额外的宏可能是个问题。

【讨论】：

a > 0 && printf("Hello, world!") ; ?