C宏--智者的利刃，愚者的惡夢

2019-11-17 05:03:36

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供稿：網友

　　水平不高不低的C++程序員最喜歡掛在嘴上的一句話就是：C宏，萬惡之首，錯誤的開端，應該被廢棄。

　　請注重，我用了一句不敬的修飾語“水平不高不低的”。為什么這么說？因為水平低都插不上話，都在在靜靜地聽老前輩布道呢。水平高的，比如Bane Stroustrup老人家，也只是說若干種場合下C++語言能夠提供比C macro更好的解決方案，而沒有完全否定C macro的價值。但是話就怕傳來傳去，一傳就走樣。久而久之，就被傳成上面那句話。其實說來也很好笑：java程序員經常說java比C++好，說C++手動釋放內存老搞內存泄漏；C++程序員便反駁說，那是你水平低不會用。但是談到C宏，水平不高不低的C++程序員居然也走java的老路了——明明是自己不會用，自己知道的少，卻把責任推卸到C宏上。你自己笨我管不著，但是錯誤的言論假如誤導后人就不好了吧。

　　本文就舉幾個簡單的使用C宏的例子，假如這些例子用C++不用宏的語法能更好的解決，那么你一定要回復告訴我，這樣下次我就不亂說話了。否則，笑笑很生氣，后果很嚴重。:)

　　例一、用C宏，書寫代碼更簡潔這段代碼寫網絡程序的朋友都很眼熟，是Net/3中mbuf的實現。
strUCt mbuf
{
struct m_hdr mhdr;
union {
struct
{
struct pkthdr MH_pkthdr; /* M_PKTHDR set */
union
{
struct m_ext MH_ext; /* M_EXT set */
char MH_databuf[MHLEN];
} MH_dat;
} MH;
char M_databuf[MLEN]; /* !M_PKTHER, !M_EXT*/
} M_dat;
};

　　上面的代碼，假如我想訪問最里層的MH_databuf，那么我必須寫M_dat.MH.MH_dat.MH_databuf; 這是不是很長，很難寫呀？這樣的代碼閱讀起來也不明了。

其實，對于MH_pkthdr、MH_ext、MH_databuf來說，雖然不是在一個結構層次上，但是假如我們站在mbuf之外來看，它們都是mbuf的屬性，完全可以壓扁到一個平面上去看。所以，源碼中有這么一組宏：
#define m_next m_hdr.mh_next
#define m_len m_hdr.mh_len
#define m_data m_hdr.mh_data
... ...
#define m_pkthdr M_dat.MH.MH_pkthdr
#define m_pktdat M_dat.MH.MH_dat.MH_databuf
... ...
　　這樣寫起代碼來，是不是很精練呢！

　　例二、用C宏，實現跨平臺和編譯器的需要這方面的例子太好舉了，一舉一大摞，就從VC的庫源碼中隨意copy一段出來吧。
#ifndef _CRTAPI1
#if _MSC_VER >= 800 && _M_IX86 >= 300
#define _CRTAPI1 __cdecl
#else /* _MSC_VER >= 800 && _M_IX86 >= 300 */
#define _CRTAPI1
#endif /* _MSC_VER >= 800 && _M_IX86 >= 300 */
#endif /* _CRTAPI1 */

#ifndef _SIZE_T_DEFINED
typedef unsigned int size_t;
#define _SIZE_T_DEFINED
#endif /* _SIZE_T_DEFINED */

#ifndef _MAC
#ifndef _WCHAR_T_DEFINED
typedef unsigned short wchar_t;
#define _WCHAR_T_DEFINED
#endif /* _WCHAR_T_DEFINED */
#endif /* _MAC */

#ifndef _NLSCMP_DEFINED
#define _NLSCMPERROR 2147483647 /* currently == INT_MAX */

#define _NLSCMP_DEFINED
#endif /* _NLSCMP_DEFINED */
　　請問，這些指示宏如何取代呢？假如真的是沒有了這些宏，實現起來就更麻煩了吧。

　　例三、用C宏，自動生成代碼這方面的例子也是多得很，不過有鑒于很多朋友不用很多編譯器，不做嵌入式的開發，我就舉個win平臺的例子吧。我們知道MFC實現了windows的消息映射，比如：

ON_COMMAND(IDM_ABOUT, OnAbout)
ON_COMMAND(IDM_FILENEW, OnFileNew)
　　它是如何實現的IDM_ABOUT和OnAbout的關聯的呢？這要用到幾個宏。
#define DECLARE_MESSAGE_MAP() /
PRivate: /
static const AFX_MSGMAP_ENTRY _messageEntries[]; /

protected: /
static AFX_DATA const AFX_MSGMAP messageMap; /
virtual const AFX_MSGMAP* GetMessageMap() const; /

#define BEGIN_MESSAGE_MAP(theClass, baseClass) /
const AFX_MSGMAP* theClass::GetMessageMap() const /
{ return &theClass::messageMap; } /
AFX_COMDAT AFX_DATADEF const AFX_MSGMAP theClass::messageMap = /
{ &baseClass::messageMap, &theClass::_messageEntries[0] }; /
AFX_COMDAT const AFX_MSGMAP_ENTRY theClass::_messageEntries[] = /
{ /

#define ON_COMMAND(id, memberFxn) /
{ WM_COMMAND, 0, (Word)id, (WORD)id, AfxSig_vv, (AFX_PMSG)memberFxn },

#define END_MESSAGE_MAP() /
{0, 0, 0, 0, AfxSig_end, (AFX_PMSG)0 } /
}; /
#define DECLARE_MESSAGE_MAP() /
private: /
static const AFX_MSGMAP_ENTRY _messageEntries[]; /
protected: /
static AFX_DATA const AFX_MSGMAP messageMap; /
virtual const AFX_MSGMAP* GetMessageMap() const; /

#define BEGIN_MESSAGE_MAP(theClass, baseClass) /
const AFX_MSGMAP* theClass::GetMessageMap() const /
{ return &theClass::messageMap; } /
AFX_COMDAT AFX_DATADEF const AFX_MSGMAP theClass::messageMap = /
{ &baseClass::messageMap, &theClass::_messageEntries[0] }; /
AFX_COMDAT const AFX_MSGMAP_ENTRY theClass::_messageEntries[] = /
{ /

#define ON_COMMAND(id, memberFxn) /
{ WM_COMMAND, 0, (WORD)id, (WORD)id, AfxSig_vv, (AFX_PMSG)memberFxn },

#define END_MESSAGE_MAP() /
{0, 0, 0, 0, AfxSig_end, (AFX_PMSG)0 } /
}; /
　　嘿嘿，就這么幾個宏，就構造出一個消息數組來。

　　例四、用C宏，智者思維的火花說了半天了，嘴皮子都干了，舉個例子大家輕松一下——看看人家老外是怎么用宏的。這個例子摘自《C專家編程》。

根據位模式構建圖形圖標（icon）或者圖形(glyph)，是一種小型的位模式映射于屏幕產生的圖像。一個位代表圖像上的一個像素。假如一個位被設置，那么它所代表的像素就是“亮”的。假如一個位被清除，那么它所代表的像素就是“暗”的。所以，一系列的整數值能夠用于為圖像編碼。類似Iconedit這樣的工具就是用于繪圖的，他們所輸出的是一個包含一系列整型數的ASCII文件，可以被一個窗口程序所包含。它所存在的問題是程序中的圖標只是一串十六進制數。在C語言中，典型的16X16的黑白圖形可能如下：

static unsigned short stopwatch[] = {
0x07C6,
0x1FF7,
0x383B,
0x600C,
0x600C,
0xC006,
0xC006,
0xDF06,
0xC106,
0xC106,
0x610C,
0x610C,
0x3838,
0x1FF0,
0x07C0,
0x0000
};
　　正如所看到的那樣，這些C語言常量并未有提供有關圖形實際模樣的任何線索。這里有一個驚人的#define定義的優雅集合，答應程序建立常量使它們看上去像是屏幕上的圖形。
#define X )*2+1
#define _ )*2
#define s ((((((((((((((((0 /* For building glyphs 16 bits wide */
　　定義了它們之后，只要畫所需要的圖標或者圖形等，程序會自動創建它們的十六進制模式。使用這些宏定義，程序的自描述能力大大加強，上面這個例子可以轉變為：
static unsigned short stopwatch[] =
{
s _ _ _ _ _ X X X X X _ _ _ X X _ ,
s _ _ _ X X X X X X X X X _ X X X ,
s _ _ X X X _ _ _ _ _ X X X _ X X ,
s _ X X _ _ _ _ _ _ _ _ _ X X _ _ ,
s _ X X _ _ _ _ _ _ _ _ _ X X _ _ ,
s X X _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ X X _ ,
s X X _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ X X _ ,
s X X _ X X X X X _ _ _ _ _ X X _ ,
s X X _ _ _ _ _ X _ _ _ _ _ X X _ ,
s X X _ _ _ _ _ X _ _ _ _ _ X X _ ,
s _ X X _ _ _ _ X _ _ _ _ X X _ _ ,
s _ X X _ _ _ _ X _ _ _ _ X X _ _ ,
s _ _ X X X _ _ _ _ _ X X X _ _ _ ,
s _ _ _ X X X X X X X X X _ _ _ _ ,
s _ _ _ _ _ X X X X X _ _ _ _ _ _ ,
s _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
};
　　顯然，與前面的代碼相比，它的意思更為明顯。標準的C語言具有八進制、十進制和十六進制常量，但沒有二進制常量，否則的話倒是一種更為簡單的繪制圖形模式的方法。

　　假如抓住書的右上角，并斜這看這一頁，可能會猜測這是一個用于流行窗口系統的“cursor busy”小秒表圖形。我是在幾年前從Usenet comp.lang.c新聞組學到這個技巧的。

　　千萬不要忘了在繪圖結束后清除這些宏定義，否這很可能會給你后面的代碼帶來不可猜測的后果。

　　好了，今天的廢話就到這里了。水能載舟，亦能覆舟，把握好手中的雙刃劍，讓它好好的為你服務吧，別割破了手。

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