总述
宏的使用，大家经常会用，但是一般只是简单定义一个符号常量，类似于#define WHEEL_SCALE_MM 0.53f、#define LOG_I(tag, text_fmt, ...) log_i(tag, text_fmt, ##__VA_ARGS__) ，但是除此之外还有宏还有个##粘贴作用，可以配合#define这个常量表达式，可以做成一个宏定义指针函数列表，继而查询执行函数。
话不多说，我们开始今天的分享，首先还是会进行一下常规的描述，再分享"##"粘贴的妙用。
一、#define的常规操作
#define预处理器指令和其他预处理器指令一样， 以#号作为一行的开始。ANSI和后来的标准都允许#号前面有空格或制表符， 而且还允许在#和指令的其余部分之间有空格。但是旧版本的C要求指令从一行最左边开始，而且#和指令其余部分之间不能有空格。指令可以出现在源文件的任何地方， 其定义从指令出现的地方到该文件末尾有效。我们大量使用#define指令来定义明示常量(manifest constant) (也叫做符号常量) 。
预处理器指令从#开始运行， 到后面的第1个换行符为止。也就是说， 指令的长度仅限于一行。然而， 在预处理开始前， 编译器会把多行物理行处理为一行逻辑行。
一般我们会用#define 来进行明示常量，或者做一个简单的宏替换函数
- #define RX_BUF_SIZE 30
- #define MBEDTLS_DES_C /*数据加密*/
- #define ExitIsr Encoder_Isr
- void Encoder_Isr(void)
- {
- g.dir_count += (g.dir == 1)? 1 : -1;
- }
每行#define(逻辑行) 都由3部分组成。第1部分是#define指令本身。第2部分是选定的缩写， 也称为宏。有些宏代表值(如本例) ， 这些宏被称为类对象宏 。C 语言还有类函数宏 ， 稍后讨论。宏的名称中不允许有空格， 而且必须遵循C变量的命名规则：只能使用字符、 数字和下划线(_) 字符， 而且首字符不能是数字。第3部分(指令行的其余部分) 称为替换列表或替换体 。
一旦预处理器在程序中找到宏的实例后， 就会用替换体代替该宏。从宏变成最终替换文本的过程称为宏展开。注意， 可以在#define行使用标准C注释。如前所述， 每条注释都会被一个空格代替。
此外我们还会比较多的使用变宏参
通过把宏参数列表中最后的参数写成省略号(即， 3个点...) 来实现这一功能。这样， 预定义宏_ _VA_ARGS_ _可用在替换部分中， 表明省略号代表什么。
- #define PR(...) printf(_ _VA_ARGS_ _)
假设稍后调用该宏：
- PR("Howdy");
- PR("weight = %d, shipping = $%.2f\n", wt, sp);
对于第1次调用， _ _VA_ARGS_ _展开为1个参数："Howdy"。
对于第2次调用， _ _VA_ARGS_ _展开为3个参数："weight = %d,
shipping = $%.2f\n"、 wt、 sp。
因此， 展开后的代码是：
- printf("Howdy");
- printf("weight = %d, shipping = $%.2f\n", wt, sp);
二、#define配合##使用
很多人应该都知道"##"的用法，它被称为预处理的粘合剂，与#运算符类似，##运算符可用于类函数宏的替换部分。而且，##还可以用于对象宏的替换部分。##运算符可以把两个记号组合成一个记号。
- #define def_u32_array(__name, __size) uint32_t array_##__name[__size];
实际中，我们可以这样使用：
- def_u32_array(sample_buffer, 64)
宏展开的效果是：
- uint32_t array_sample_buffer[64];
同样类比于初始化一个数组，我们也可以粘贴形成一个函数
下面就是在Linux内核里面的源代码：
其中这个__pcpu_size_call_return宏，通过##粘贴选择要使用的raw_cpu_read_x 函数。
- #define __pcpu_size_call_return(stem, variable) \
- ({ \
- typeof(variable) pscr_ret__; \
- __verify_pcpu_ptr(&(variable)); \
- switch(sizeof(variable)) { \
- case 1: pscr_ret__ = stem##1(variable); break; \
- case 2: pscr_ret__ = stem##2(variable); break; \
- case 4: pscr_ret__ = stem##4(variable); break; \
- case 8: pscr_ret__ = stem##8(variable); break; \
- default: \
- __bad_size_call_parameter(); break; \
- } \
- pscr_ret__; \
- })
- #define raw_cpu_read_1(pcp) raw_cpu_generic_read(pcp)
- #define raw_cpu_generic_read(pcp) \
- ({ \
- *raw_cpu_ptr(&(pcp)); \
- })
这部分是更高层次的宏定义，将##粘贴的函数再次定义为一个宏函数
- #define raw_cpu_read(pcp) __pcpu_size_call_return(raw_cpu_read_, pcp)
- #define __this_cpu_read(pcp) \
- ({ \
- __this_cpu_preempt_check("read"); \
- raw_cpu_read(pcp); \
- })
最后面进行执行 __this_cpu_read(current_kprobe);
- int __kprobes arc_kprobe_handler(unsigned long addr, struct pt_regs *regs)
- {
- struct kprobe *p
- p = __this_cpu_read(current_kprobe);
- p = get_kprobe((unsigned long *)addr);
- ... 省略多行代码
- if (p->break_handler && p->break_handler(p, regs)) {
- setup_singlestep(p, regs);
- kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SS;
- return 1;
- }
在C++中我们也可以将做成一个指针列表，对应好每个函数的名称后，再次调用该定义的宏参数，就实现了指针调用。
- #define AddFunc(Func) \
- FuncPtrTemplate Func##Map(int mode_name, int state_name) \
- { \
- static auto modeMap = Func##Register(); \
- auto pair = std::make_pair(mode_name, state_name); \
- auto mapEntry = modeMap->find(pair); \
- if (mapEntry == modeMap->end()) \
- return nullptr; \
- return mapEntry->second; \
- } \
- bool Mode::Func(State *state) { \
- auto state_id = getStateId(); \
- auto p_function = Func##Map(getId(), state_id); \
- if (p_function) \
- return p_function(this, state); \
- return false; \
- }
- AddFunc(IsExit);
- int main(){
- IsExit(p.get());
- }
这也是Linux内核中的代码，用来print不同状态的打印信息，如果大家想要快速掌握这些使用方法，建议大家撸一撸Linux内核源码呢。
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