C语言的宏系统相当强大,它允许使用##符号来处理预处理期的文本替换。这种用法被称为标记连接(token pasting)操作,其结果是将两个标记紧紧地连接在一起,而省略掉它们之间的所有空格。在复杂的宏定义中,运用##可以有效地生成新的标识符或调整代码的结构。对##符号的深入理解可以帮助编写出更高效、更灵活的代码,但同时也需要注意其可能带来的复杂性和可读性问题。
##运算符,也叫连接运算符(也称胶水运算符),预处理程序把出现在##两侧的参数合并成一个符号,通常用于宏参数的连接。
- 基本应用:
将两个符号连接到一起。
#define ARM_CONNECT(__A, __B) __A##__B
//如下方式使用这个宏:
int ARM_CONNECT(int,5);
//最终被展开为:
int int5;
#define uint16Array(name,size) uint16_t Array##name[size];
//如下方式使用这个宏:
uint16Array(UartTx,128);
//最终被展开为:
uint16_t ArrayUartTx[128];
说明:
Array与name是没有天然的分割的,要将Array于name所代表的内容粘结在一起,就需要使用“##”运算符的帮助。
name与“[”具有天然分隔的,编译器不会认为"name"与"[“是连接在一起的,因此这里并不需要使用”##"运算符,如果你这么做了,预编译器会毫不犹豫的告诉你语法错误。
2. 基于C99的扩展应用
一般应用于带可变参数的宏定义中,比如:
//如下宏定义:
#define log(__STRING, ...) printf(__STRING, __VA_ARGS__)
//我们调用:
log("output\r\n");
log(" Cycle Count : %d", total_cycle_cnt);
//会被展开为:
printf("output\r\n",);
printf(" Cycle Count : %d", total_cycle_cnt);
看似没有问题,注意到一个细节没有?在第一个printf()的最后多了一个",“。虽然有些编译器,例如GCC并不会计较(也许就是一个warning),但是在ANSI-C99标准引入可变参数宏的时候,又贴心了加了一个不那么起眼的语法:当下面的组合出现时 (”,##VA_ARGS"),如果__VA_ARGS__是一个空字符串,则前面的逗号","会一并被删除掉。因此,上面的宏可以改写为:
//如下宏定义:
#define log(__STRING, ...) printf(__STRING, ##__VA_ARGS__)
//我们调用:
log("output\r\n");
log(" Cycle Count : %d", total_cycle_cnt);
//会被展开为:
printf("output\r\n"); //无可变参数,没有后面的逗号了
printf(" Cycle Count : %d", total_cycle_cnt); //有参数,逗号依旧存在
- 结合逗号表达式和##连接符的高级应用
我们看arm-2d里面大量使用了这种特征,用来给函数提供初始化默认参数。如下:
//定义一个宏
#define arm_2d_scene_watch_init(__DISP_ADAPTER_PTR, ...) \
__arm_2d_scene_watch_init((__DISP_ADAPTER_PTR), (NULL, ##__VA_ARGS__))
//函数的原型
extern user_scene_watch_t *__arm_2d_scene_watch_init( arm_2d_scene_player_t *ptDispAdapter,
user_scene_watch_t *ptScene);
//调用
arm_2d_scene_watch_init(&DISP0_ADAPTER);
//宏被替换为:
__arm_2d_scene_watch_init(&DISP0_ADAPTER,NULL); //增加了一个默认参数NULL
如上的代码,在使用宏arm_2d_scene_watch_init的时候,只传递了一个参数,但是最终替换后自动增加了一个参数。怎么做到的呢?
看看逗号表达式: (NULL, ##VA_ARGS)
第一种情况:
__VA_ARGS__为空,那么这个表达是的值就是NULL。
第二种情况:
__VA_ARGS__为非空,那么这个表达的值就是可变参数传递进来的值。
比如,带第二个参数的调用:
//调用
arm_2d_scene_watch_init(&DISP0_ADAPTER,&buffer);
//宏被替换为:
__arm_2d_scene_watch_init(&DISP0_ADAPTER,&buffer);