具有条件扩展的 GCC 宏？

Question

我几乎可以肯定答案是否定的。但我很固执；我真的很想实现这个功能，周期很重要（阅读：嵌入式）。

目标：

对于这个嵌入式应用程序，我有一个需要内联的时钟配置序列。到处都是。我想用宏来做到这一点。

问题

时钟配置的执行顺序随参数“f”（新时钟频率）而变化。

- if (f>10)  do A first
- if (f<=10) do A last
- f is a compile time constant.

示例

#define setup_post10(f) doA(f);  \
                        doB(f);  \
                        doC(f)

#define setup_pre10(f)  doB(f);  \
                        doC(f);  \
                        doA(f)

问题

如何通过简单的设置 (f) 来封装它？例如。我想：

#define set(f)  #if(f>10) \
                    setup_post10(f)  \
                #else                \
                    setup_pre10(f)   \
                #end                 

但是在宏定义中使用预处理器指令（例如#if）是无效的（据我所知）。

有没有办法做到这一点？对于我的应用程序，每个周期（和闪存字节）都是宝贵的；我很固执；我希望在我的代码中具有这种抽象级别。

谢谢！

-贾斯汀

Answer 1

如果每个周期都很宝贵，那么您应该在汇编中进行编码。 :)

如果您信任您的 C 编译器优化器，那么就这样做

   #define set(f)  if((f)>10) setup_post10(f)  \
            else setup_pre10(f)   

如果f 是一个常量，那么编译器将只选择一个条件分支进行编译，假设您启用了最小优化。例如set(11) 应该直接转换为对setup_post10(11) 的调用

Answer 2

查看 Boost 预处理器库 (http://www.boost.org/doc/libs/1_55_0/libs/preprocessor/doc/index.html)。它包括一种做这些事情的方法——特别是，它有BOOST_PP_LESS。

虽然如果您只针对特定的编译器，使用函数而不是宏可能会更容易，并强制它内联。然后，您可以使用简单的if，并依靠优化器将其优化为常量参数。我认为，较新的 GCC 版本甚至可以断言某些值是编译器时常量，这几乎可以保证 if 永远不会被实际发出。

Answer 3

如果您对 GCC 以外的编译器的可移植性不感兴趣，您可以使用 GCC 的“语句表达式”扩展来很好地处理这个问题：

#define setup_post10(f) ({ doA(f); doB(f); doC(f); 0; })

#define setup_pre10(f)  ({ doB(f); doC(f); doA(f); 0; })

#define set(f) (((f) <= 10) ? setup_pre10(f) : setup_post10(f))

如果在条件运算符的控制表达式中测试的表达式是编译时常量，编译器将只为将要执行的表达式发出代码，而忽略永远不会执行的分支的代码（可能不在-O0 优化级别）。

Answer 4

我还发现在头文件中使用静态内联函数可以获得相同的结果。

示例

static inline set(uint8_t f) {

    if(f > 10) {
        doA();
        doB();
        doC();
    } else {
        doB();
        doC();
        doA();
    {
}

我发现这种方法可以生成更具可读性的代码，所以我现在正在使用它。虽然我必须说它违反了我的一条黄金法则不要将代码引入头文件*！

贾斯汀

*关于“头文件中的代码”是否有任何最佳实践？我记得我曾经参与过的一个项目的恐怖故事，其中数百行存在于头文件中，结构和格式都很差。因此，我在这里使用这种静态内联方法很矛盾。想法？