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C语言中带返回值的宏定义方式

2023-02-24 17:06:16 作者：架构师李肯

这篇文章主要介绍了C语言中带返回值的宏定义方式，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教

C语言中带返回值的宏定义

相信大家在实际工作中，一定有遇到需要编写一个宏定义，且希望它能带返回值的场景吧？

比如我之前就遇到一个场景，早期的代码是使用函数实现的功能，现在想换成宏定义，但是又要保留之前调用函数的代码不动，这样我就只能想办法写一个带返回值的宏了。

宏定义编写

直接上demo：

#include <stdio.h>

/* always return 1 */
#define RETURN_MACRO()            ({do {} while(0);1;})
#define RETURN_MACRO2()            1

/* return a+b */
#define A_PLUS_B_MACRO(a, b)    ({int ret; ret = (a) + (b); ret;})
#define A_PLUS_B_MACRO2(a, b)    ({int ret; ret = add((a), (b)); ret;})

int add(int a, int b)
{
    return (a + b);
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
    int a = 6;
    int b = 7;

    printf("Hello world !\n");
    printf("RETURN_MACRO: %d\n", RETURN_MACRO());
    printf("RETURN_MACRO2: %d\n", RETURN_MACRO2());
    printf("a + b = %d\n", A_PLUS_B_MACRO(a, b));
    printf("a + b = %d\n", A_PLUS_B_MACRO2(a, b));

    return 0;
}

宏定义分析

为了分析宏定义的写法，我们得知道宏定义最终被展开是什么样的。

我在之前的博文中有提到，使用gcc编译器的话，可以在CFLAGS上加上-save-temps=obj这个编译选项，这样就可以得到预编译处理之后的文件，后缀名是.i。

我们使用编译脚本编译之后，得到.i文件如下：

//前面的内容忽略

# 3 "main.c" 2
# 12 "main.c"

# 12 "main.c"
int add(int a, int b)
{
 return (a + b);
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
 int a = 6;
 int b = 7;

 printf("Hello world !\n");
 printf("RETURN_MACRO: %d\n", ({do {} while(0);1;}));
 printf("RETURN_MACRO2: %d\n", 1);
 printf("a + b = %d\n", ({int ret; ret = (a) + (b); ret;}));
 printf("a + b = %d\n", ({int ret; ret = add((a), (b)); ret;}));

 return 0;
}

从.i文件我们可以看到，宏定义被正常展开，下面确认下功能是否正常。

宏定义验证

我们执行编译出来的可执行文件：

return_macro$ ./test 
Hello world !
RETURN_MACRO: 1
RETURN_MACRO2: 1
a + b = 13
a + b = 13

验证成功。

经验总结

在C语言里面，可以使用({aaa; bbb; ccc;})来实现宏定义带返回值；这里的返回值是最后一个;的值。
注意里面的()和{}都不能少，否则可能会破坏代码的语法结构，导致得不到正确的答案。

C语言中一些宏定义和常用的函数

typeof 关键字

如果你是 C++ 程序员，应该接触过 C++11 里的 decltype 操作符，它的作用是自动推导表达式的数据类型，以解决泛型编程中有些类型由模板参数决定而难以（甚至不可能）表示的问题。

其实这个特性在 C 语言中也早有类似的实现，GNU C 标准中的一个扩展特性 typeof 作用与 decltype 类似。

__typeof__ (ret) errnum = (ret);

snprintf()函数的作用

#include<stdio.h>
int snprintf(char* dest_str,size_t size,const char* format,...);

【函数功能】：

先将可变参数 “…” 按照format的格式格式化为字符串，然后再将其拷贝至dest_str中。

如果格式化后的字符串长度小于size，则将字符串全部拷贝至dest_str中，并在字符串结尾处加上‘\0’；如果格式化后的字符串长度大于或等于size，则将字符串的(size-1)拷贝至dest_str中，然后在字符串结尾处加上’\0’. 函数返回值是格式化字符串的长度。

__builtin_expect的作用

__builtin_expect(errnum != 0, 0)

这个指令是gcc引入的，作用是"允许程序员将最有可能执行的分支告诉编译器"。

这个指令的写法为：__builtin_expect(EXP, N)。意思是：EXP==N的概率很大。

一般的使用方法是将__builtin_expect指令封装为LIKELY和UNLIKELY宏。

C语言中常用的预定义

__LINE__：当前程序行的行号，表示为十进制整型常量
__FILE__：当前源文件名，表示字符串型常量
__DATE__：转换的日历日期，表示为Mmm dd yyyy 形式的字符串常量，Mmm是由asctime产生的。
__TIME__：转换的时间，表示"hh:mm:ss"形式的字符串型常量，是有asctime产生的。（asctime貌似是指的一个函数）
__STDC__：编辑器为ISO兼容实现时位十进制整型常量
__func__：它指示所在的函数
__assert_perror_fail：打印一条包含错误码ERRNUM的错误消息，并终止程序

反斜杠的作用

反斜杠起到换行作用，用于宏定义和字符串换行。其中宏定义中使用居多。

如果一行代码有很多元素，导致太长影响阅读，可以通过在结尾加\的方式，实现换行，编译时会忽略\及其后的换行符，当做一行处理。

#define CHECK_ACTION_RETURN(expr) \
    if (!expr) { \
        printf(":failed(%d)\n", ret); \
        return ret; \
                } else { \
        printf(":ok\n"); \
                }

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。

C语言中带返回值的宏定义方式