宏元编程恐怖答案

【问题标题】：Macro metaprogramming horror宏元编程恐怖
【发布时间】：2013-04-13 22:48:29
【问题描述】：

我正在尝试做类似的事情：

custommacro x;

这将扩展为：

declareSomething; int x; declareOtherthing;

这可能吗？

我已经用operator= 欺骗过它一次，但它不能用声明来完成。

【问题讨论】：

你要声明什么？可能还有其他方法。 custommacro(x); 也是显而易见的方式。
重点是不要在x 周围加上括号。
不可能，在我看来，这样做非常棘手和微妙。您应该使用 () 和所有大写字母来明确实际发生的情况。试图隐藏事物或制造“魔法”几乎总是使事情复杂化。就做CUSTOMMACRO(x);
“我已经用 operator= 欺骗过它一次”——我很好奇这是怎么回事。
我希望这是一场模糊的 C++ 编码竞赛，而不是严肃的编程工作:)

标签： c++ macros c-preprocessor metaprogramming

【解决方案1】：

只要你愿意接受两个加法，括号可以省略：

整个代码需要封装在一个块宏中
需要在 echo 指令之后添加一些内容

例如因此：

#define LPAREN (
#define echo ECHO_MACRO LPAREN
#define done )

#define ECHO_MACRO(X) std::cout << (X) << "\n"

#define DSL(X) X

...
DSL(
    echo "Look ma, no brains!" done;
)
...

原因：

没有办法在没有括号的情况下扩展类似函数的宏。这只是宏语言的基本要求；如果您想要其他东西，请研究不同的宏处理器
因此，我们需要插入括号；反过来，我们需要在指令之后有 something，例如 done 宏，它将扩展为包含必要关闭括号的表单
不幸的是，因为echo ... done 表单看起来不像是对预处理器的宏调用，所以当预处理器进入它时，它没有被标记为扩展，我们是否放入括号是无关紧要的。因此，仅使用 echo ... done 将在文本中转储 ECHO_MACRO 调用
文本被重新扫描，标记为展开，当它是类函数宏的参数时再次展开，所以用块宏（这里是DSL）包装整个块将导致对 ECHO_MACRO 的调用在此重新扫描过程中进行扩展（DSL 对结果没有任何作用：它的存在只是为了强制重新扫描）
我们需要将echo扩展中的(隐藏在简单宏LPAREN后面，否则宏体中不匹配的括号会混淆预处理器

如果您想为此类命令创建完整的域特定语言，您还可以通过使核心命令更加笨拙来减少 done 命令的数量：

#define LPAREN (

#define begin NO_OP LPAREN 0
#define done );

#define echo ); ECHO_MACRO LPAREN
#define write ); WRITE_MACRO LPAREN
#define add ); ADD_MACRO LPAREN
#define sub ); SUB_MACRO LPAREN

#define NO_OP(X) 
#define ECHO_MACRO(X) std::cout << (X) << "\n"
#define WRITE_MACRO(X) std::cout << (X)
#define ADD_MACRO(D, L, R) (D) = (L) + (R)
#define SUB_MACRO(D, L, R) (D) = (L) - (R)

#define DSL(X) DSL_2 X
#define DSL_2(X) X

int main(void) {
int a, b;
DSL((
    begin
      add a, 42, 47
      sub b, 64, 50
      write "a is:  "
      echo a
      write "b is:  "
      echo b
    done
))
return 0;
}

在这种形式中，每个命令都预先设计为关闭前面的命令，因此只有最后一个需要done；您需要一个begin 行，以便有一个打开命令来关闭第一个实际操作，否则括号将不匹配。

在 C 中这样搞砸比在 C++ 中要容易得多，因为 C 的预处理器更强大（它支持 __VA_ARGS__，这对于复杂的宏元编程非常重要）。

哦，是的，还有一件事-

...请从不在实际代码中这样做。

【讨论】：

+1 表示 请不要在实际代码中这样做。 部分。

【解决方案2】：

我了解您想要做的事情，但它根本无法完成。宏只是文本替换，它不知道后面会发生什么，因此尝试执行custommacro x 将扩展为custommacro 是一个空格，然后是x，这在语义上不起作用。

另外，关于您的echo hack：在 C++ 中使用运算符实际上非常简单：

#include <iostream>

#define echo std::cout <<

int main()
{
    echo "Hello World!";
}

但您真的不应该编写这样的代码（即使用宏和伪回声 hack）。您应该编写符合语言语法和您正在尝试执行的操作的语义的代码。如果您想写入标准输出，请使用std::cout。此外，如果您想使用 echo，请创建一个名为 echo 的函数，该函数在内部调用 std::cout，但不要破解该语言的功能来创建您自己的功能。

【讨论】：

【解决方案3】：

您可以使用 for 循环和 GnuC 语句表达式扩展。

#define MY_MACRO\
  FOR_MACRO(_uniq##__COUNTER__##name,{/*declareSomething*/ },{ /* declareOtherthing */ }) int

#define FOR_MACRO(NAME,FST_BLOCK,SND_BLOCK)\
  for(int NAME = ({FST_BLOCK ;0;}); NAME<1 ; NAME++,(SND_BLOCK))

它“实际上是卫生的”，尽管这意味着你在这些代码块中所做的任何事情都不会逃脱 for 循环范围。

【讨论】：