用宏##粘贴函数，然后用函数指针查找执行的操作

时间：2020-11-18 11:13:20

关键字： C语言嵌入式

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[导读]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。

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作者 | 良知犹存

转自 | 羽林君

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());}