通过预处理器宏生成常量

Question

我想创建一个宏来吐出一个存在的常量。

有多个常量，它们都遵循PREFIX_COMPONENT_ERROR.

的形式

示例代码：

#include <stdlib.h>

enum {
  MODULE_ERROR_COMP1_ERROR1 = 0,
  MODULE_ERROR_COMP1_ERROR2,
  MODULE_ERROR_COMP1_ERROR3,
  MODULE_ERROR_COMP2_ERROR1,
  MODULE_ERROR_COMP2_ERROR2,
  MODULE_ERROR_COMP2_ERROR3,
};

static void* some_function (const char *restrict input);

#define EMPTY(...)
#define DEFER(...) __VA_ARGS__ EMPTY()
#define OBSTRUCT(...) __VA_ARGS__ DEFER(EMPTY)()
#define EXPAND(...) __VA_ARGS__
#define PASTER(x, y) x ## _ ## y

#define MODULE_ERROR some_function ("module error")

#define ERROR_PREFIX DEFER(MODULE_ERROR)
#define GENERATE_ERROR_(prefix, component, error) PASTER(DEFER(PASTER(prefix, component)), error)
#define GENERATE_ERROR(prefix, component, error) EXPAND(GENERATE_ERROR_(prefix, component, error))

static void* some_function (const char *restrict input) {
  /*
   * Does something with the input and returns some data,
   * but for simplicity let's assume it just passes the input through.
   */
  return (input);
}

int main (int argc, char **argv) {
  /* Generate enum via PP macros, for instance: */
  for (size_t i = 0; 3 > i; ++i) {
    int error_code = 0;
    void *common_error = ERROR_PREFIX;

    if (0 == i) {
      error_code = GENERATE_ERROR (ERROR_PREFIX, COMP1, ERROR1);
    }
    else if (1 == i) {
      error_code = GENERATE_ERROR (ERROR_PREFIX, COMP2, ERROR3);
    }
    else {
      error_code = GENERATE_ERROR (ERROR_PREFIX, COMP2, ERROR2);
    }

    /* Do something with error_code and common_error. */
  }

  return (EXIT_SUCCESS);
}

我想知道我想做的事情是否可以通过简单的 PP 指令实现。

第一个问题是我不能两次使用连接宏PASTER，因为PP总是在内部PASTER()调用时阻塞。

将其转换为三参数宏，例如：

#define PASTER(x, y, z) x ## _ ## y ## _ ## z

#define GENERATE_ERROR_(prefix, component, error) PASTER(prefix, component, error)

将扩展 prefix，这是我不想发生的，并且无论如何运行都会出错。

使用类似 PASTER(OBSTRUCT(prefix), component, error) 的方式同样会在连接时失败。

我完全知道这会起作用，但我不喜欢它：

#define MODULE_ERROR_FUNC some_function ("module error")

#define ERROR_PREFIX MODULE_ERROR
#define GENERATE_ERROR_(prefix, component, error) PASTER(prefix, component, error)
#define GENERATE_ERROR(prefix, component, error) GENERATE_ERROR_(prefix, component, error)

/* [...] */
    void *common_error = MODULE_ERROR_FUNC;

真的没有办法让 ERROR_PREFIX 在 GENERATE_ERROR 宏中只展开一次（即 MODULE_ERROR），否则让它展开到函数调用（即, some_function ("module error"))?

Answer 1

看到你的问题我的第一反应是"you're over-complicating it!"例如，有什么问题：

#define GENERATE_ERROR(prefix, component, error) prefix ## _ ## component ## _ ## error

然后调用：

GENERATE_ERROR(MODULE_PREFIX, COMP1, ERROR1)

"what's the problem?" 的部分答案是 "it's not obvious in this example, but when the prefix is something like PROJECT_LONG_SUBMODULE_ERROR you'd like to avoid typing it all the time"。没关系，但你可以考虑：

#define GENERR(component, error) GENERATE_ERROR(PROJECT_LONG_SUBMODULE_ERROR, component, error)

缩短长名称 — 调用

GENERR(COMPONENT2, ERROR2)

获取错误名称：

PROJECT_LONG_SUBMODULE_ERROR_COMPONENT2_ERROR2

Why won't PROJECT_LONG_SUBMODULE_ERROR be expanded during the expansion of GENERR (i.e., why is it painted blue in that context)?

它没有漆成蓝色；我只是不会用那个名字创建一个宏，所以它没有任何东西可以扩展到——就像不应该有一个宏 COMPONENT2 或 ERROR2 可以在 [= 时扩展一样19=] 被调用。

实验

考虑源文件pp31.c:

#define GENERATE_ERROR(prefix, component, error) prefix ## _ ## component ## _ ## error
GENERATE_ERROR(MODULE_PREFIX, COMP1, ERROR1)    -- OK

#define GENERR(component, error) GENERATE_ERROR(PROJECT_LONG_SUBMODULE_ERROR, component, error)
GENERR(COMPONENT2, ERROR2)                      -- OK

#define PLS_ERR PROJECT_LONG_SUBMODULE_ERROR

#undef GENERR
#define GENERR(component, error) GENERATE_ERROR(PLS_ERR, component, error)
GENERR(COMPONENT2, ERROR2)                      -- Broken

#undef GENERR
#define GENERR_PREFIX(prefix, component, error) GENERATE_ERROR(prefix, component, error)
#define GENERR(component, error) GENERR_PREFIX(PLS_ERR, component, error)
GENERR(COMPONENT2, ERROR2)                      -- OK

#define PROJECT_LONG_SUBMODULE_ERROR pink_elephant
GENERR(COMPONENT2, ERROR2)                      -- Broken (too many pink elephants)

#undef PROJECT_LONG_SUBMODULE_ERROR
#define GENCOMPERR(err) GENERATE_ERROR(PLS_ERR, COMPONENT2, err)
GENCOMPERR(ERROR2)                              -- Broken

#undef GENCOMPERR
#define GENCOMPERR(err) GENERR(COMPONENT2, err)
GENCOMPERR(ERROR2)                              -- OK

#undef GENCOMPERR
#define CURR_COMP COMPONENT2
#define GENCOMPERR(err) GENERATE_ERROR(PLS_ERR, CURR_COMP, err)
GENCOMPERR(ERROR2)                              -- Broken

#undef GENCOMPERR
#define GENCOMPERR(err) GENERR_PREFIX(PLS_ERR, CURR_COMP, err)
GENCOMPERR(ERROR2)                              -- OK

当我运行 cpp pp31.c（这是来自 GCC 9.3.0 运行ning 的 cpp Mac）时，我得到一些空行比下面显示的多，但非空行无论如何都是有趣的：

# 1 "pp31.c"
# 1 "<built-in>"
# 1 "<command-line>"
# 1 "pp31.c"

MODULE_PREFIX_COMP1_ERROR1 -- OK

PROJECT_LONG_SUBMODULE_ERROR_COMPONENT2_ERROR2 -- OK

PLS_ERR_COMPONENT2_ERROR2 -- Broken

PROJECT_LONG_SUBMODULE_ERROR_COMPONENT2_ERROR2 -- OK

pink_elephant_COMPONENT2_ERROR2 -- Broken (too many pink elephants)

PLS_ERR_COMPONENT2_ERROR2 -- Broken

PROJECT_LONG_SUBMODULE_ERROR_COMPONENT2_ERROR2 -- OK

PLS_ERR_CURR_COMP_ERROR2 -- Broken

PROJECT_LONG_SUBMODULE_ERROR_COMPONENT2_ERROR2 -- OK

关键点是（小心），您可以使用扩展到最终串联错误消息名称元素的宏（因此 PLS_ERR 和 CURR_COMP），但您不能这些元素的宏（无 'pink elephants'）。

我对这是否是处理错误消息名称的真正好的设计持保留意见，但我认为它可以工作。

通过预处理器宏生成常量

Generating constant via preprocessor macros

c

c-preprocessor

实验