如何在 function 定义和 function 调用中使用可变参数宏 arguments？

Question

我正在尝试使用宏来根据宏的参数定义几个类似的函数。 然而，生成的 function 需要采用的参数的数量和类型在所有函数中并不相同，但我还需要将所有函数的 arguments 传递到函数体内的另一个可变参数 ZC1C425268E68385D1AB4Z5074F'

我正在尝试完成的一个最小示例：

#define COMMAND(__COMMAND__, __FORMAT__, ...) \
  void __COMMAND__ ( __VA_ARGS__ ) {          \
    printf( __FORMAT__, ##__VA_ARGS__ );      \
  }

COMMAND( Start,        "m start %c\r", (char) unit )
COMMAND( Home,         "m home\r" )
COMMAND( Add_To_Chart, "cv 0 %d %d\r", (int) ch1, (int) ch2 )
// literally hundreds of additional COMMANDs needed here.

（注意function的实际逻辑要复杂得多。）

但是，我无法找出在 function 定义和 function 调用中作为参数列表有效的语法。

使用形式(type)arg不是 function 定义的有效语法，但我可以将它传递给printf就好了（它被视为强制转换）。

COMMAND( A, "cv 0 %d %d\r", (int)ch1, (int)ch2 )
// error: expected declaration specifiers or ‘...’ before ‘(’ token
// void A ( (int)ch1, (int)ch2 ) {
//   printf( "cv 0 %d %d\r", (int)ch1, (int)ch2 );
// }

Doing it the other way, type(arg) , appears to work for the function declaration, but function-style casts are only available in C++, not C, so it fails on printf .

COMMAND( B, "cv 0 %d %d\r", int(ch1), int(ch2) )
// error: expected expression before ‘int’
// void B ( int(ch1), int(ch2) ) {
//   printf( "cv 0 %d %d\r", int(ch1), int(ch2) );
// }

如何使用可变参数宏 arguments 作为函数的参数定义和传递给另一个 function 的参数？

Answer 1

不要在代码中使用__*标识符。 __COMMAND__和__FORMAT__使您的代码无效。

你必须让预处理器知道类型。 将它们作为单独的令牌传递，然后将它们打乱，例如在由 arguments 数量过载的单独链中。

// Create function arguments
#define ARGS_0()            void
#define ARGS_2(t1,v1)        t1 v1
#define ARGS_4(t1,v1,t2,v2)  t1 v1, t2 v2
#define ARGS_N(_4,_3,_2,_1,_0,N,...)   ARGS##N
#define ARGS(...)   ARGS_N(_0,##__VA_ARGS__,_4,_3,_2,_1,_0)(__VA_ARGS__)

// Pass arguments to printf with a leading comma.
#define PASS_0()
#define PASS_2(t1,v1)       , v1        
#define PASS_4(t1,v1,t2,v2) , v1, v2
#define PASS_N(_4,_3,_2,_1,_0,N,...)  PASS##N
#define PASS(...)  PASS_N(_0,##__VA_ARGS__,_4,_3,_2,_1,_0)(__VA_ARGS__)

#define COMMAND(cmd, fmt, ...) \
  void cmd(ARGS(__VA_ARGS__)) { \
    printf(fmt PASS(__VA_ARGS__)); \
  }

COMMAND( Start,        "m start %c\r", char, unit)
COMMAND( Home,         "m home\r")
COMMAND( Add_To_Chart, "cv 0 %d %d\r", int, ch1, int, ch2)

扩展为：

void Start(char unit) { printf("m start %c\r" , unit); }
void Home(void) { printf("m home\r" ); }
void Add_To_Chart(int ch1, int ch2) { printf("cv 0 %d %d\r" , ch1, ch2); }

您可以通过在 arguments 的数量上重载单个“在每对 arguments 上应用宏并将它们与此连接，如果为空则使用此”来使代码更通用。

#define ESC(...)  __VA_ARGS__

#define APPLYTWOJOIN_0(f,j,e)            ESC e
#define APPLYTWOJOIN_2(f,j,e,t,v)      f(t,v)
#define APPLYTWOJOIN_4(f,j,e,t,v,...)  f(t,v) ESC j \
        APPLYTWOJOIN_2(f,j,e,__VA_ARGS__)
#define APPLYTWOJOIN_6(f,j,e,t,v,...)  f(t,v) ESC j \
        APPLYTWOJOIN_4(f,j,e,__VA_ARGS__)
#define APPLYTWOJOIN_8(f,j,e,t,v,...)  f(t,v) ESC j \
        APPLYTWOJOIN_6(f,j,e,__VA_ARGS__)
// etc.
#define APPLYTWOJOIN_N(_8,_7,_6,_5,_4,_3,_2,_1,_0,N,...)  \
        APPLYTWOJOIN##N
// For every two arguments in the list, apply function `f(a,b)` on it.
// Join every result of that function with `ESC j`.
// Expand empty result to `ESC e`.
#define APPLYTWOJOIN(f, j, e, ...)  \
        APPLYTWOJOIN_N(_0,##__VA_ARGS__,_8,_7,_6,_5,_4,_3,_2,_1,_0)\
        (f,j,e,##__VA_ARGS__)

// Pass argument to printf. The leading comma is after format string.
#define PASS(t,v)  , v
// Pass arguments in function parameter list.
#define ARGS(t,v)  t v

#define COMMAND(cmd, fmt, ...) \
  void cmd( APPLYTWOJOIN(ARGS, (,), (void), ##__VA_ARGS__) ) { \
    printf(fmt APPLYTWOJOIN(PASS, (), (), ##__VA_ARGS__) ); \
  }

COMMAND( Start,        "m start %c\r", char, unit)
COMMAND( Home,         "m home\r")
COMMAND( Add_To_Chart, "cv 0 %d %d\r", int, ch1, int, ch2)