C MacroMagic-结构定义

Question

我正在寻找定义结构的解决方案，用户可以在示例中启用/禁用结构成员（伪代码）：

#define DEF_STRUCT_1(NAME,VAL1,VAL2)      \
    struct my_struct_t                    \
    {                                     \
      #if(NAME == TRUE)                   \
        bool name;                        \
      #endif                              \
      #if(VAL1 == TRUE)                   \
        bool val1;                        \
      #endif                              \
      #if(VAL2 == TRUE)                   \
        bool val2;                        \
      #endif                              \
    } instance1

void main() {
  DEF_STRUCT_1(TRUE,FALSE,TRUE);

  instance1.name = true;
  //instance1.val1 = false; // error, unavailable
  instance1.val2 = false;
}

Answer 1

我不确定这有什么用，但是以下内容可以满足您的要求：

#define CONDITIONAL_TRUE(code) code
#define CONDITIONAL_FALSE(code)

#define DEF_STRUCT_1(NAME,VAL1,VAL2)      \
    struct my_struct_t                    \
    {                                     \
      CONDITIONAL_##NAME(bool name;)      \
      CONDITIONAL_##VAL1(bool val1;)      \
      CONDITIONAL_##VAL2(bool val2;)      \
    } instance1

int main() {
  DEF_STRUCT_1(TRUE,FALSE,TRUE);

  instance1.name = true;
  //instance1.val1 = false; // error, unavailable
  instance1.val2 = false;
}

所有TRUE / FALSE参数都必须在编译时可用。 而且，如果您希望在同一程序中使用这些参数的多个版本，则还应该使结构名称成为参数。

由于您说这是针对库的，因此尚不清楚如何规划库代码以能够访问此结构，因为它需要知道哪些成员可用。 这大大降低了该方法的实用性。

库使用的更常见方法是拥有一个config.h文件，该文件可由库用户编辑，并带有#define USE_NAME_MEMBER 1定义。 然后，您可以使用#if指令进行普通的struct定义：

//in mylibrary.h:
#include <mylibrary_config.h>

struct my_struct_t {
    #if USE_NAME_MEMBER
        bool name;
    #endif
    /...
};

然后，您还将在访问该name成员的任何库代码周围放置#if指令。

Answer 2

鉴于在某些情况下需要在编译时生成不同的结构，因此您将面临一个问题，即所有使用该结构的代码都需要进行相应的修改。 编译器开关（ #ifdef FOO .... #endif ）往往会随着扩展的复杂性而严重扩展。 如果有大量的struct成员，则所有需要的编译器开关都将使程序造成可怕的，无法维护的混乱。

有一种众所周知的设计模式，称为“ X宏”，可用于将程序中的维护集中到一个位置，并允许在编译时迭代涉及的所有项目。 它们也使代码难以阅读，因此它们是最后的选择。 但是它们有点实际标准，并且它们的丑陋程度并不会随着复杂性而扩展，因此它们比某些编译器转换疯狂更为可取。 它是这样的：

#define INSTANCE_LIST \
/*  name, type */     \  
  X(name, bool)       \
  X(val1, bool)       \
  X(val2, bool)       \

typedef struct
{
  #define X(name, type) type name;
    INSTANCE_LIST
  #undef X
} instance_t;

这段代码被预处理为：

typedef struct
{
  bool name;
  bool val1;
  bool val2;
} instance_t;

唯一需要维护的部分是“ INSTANCE_LIST”。 通过注释掉列表中的一行，该结构成员将消失。 这意味着所有使用该结构的代码都必须相应地使用相同的列表。 例如，让我们在同一示例中添加代码，该代码列出每个成员的init值，然后对其进行设置：

#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>

#define INSTANCE_LIST       \
/*  name, type, init */     \  
  X(name, bool, true)       \
  X(val1, bool, false)      \
  X(val2, bool, false)      \

typedef struct
{
  #define X(name, type, init) type name;
    INSTANCE_LIST
  #undef X
} instance_t;

int main (void)
{
  instance_t inst;

  #define X(name, type, init) inst.name = init;
    INSTANCE_LIST
  #undef X

  printf("%d ", inst.name);
  printf("%d ", inst.val1);
  printf("%d ", inst.val2);
}

非常灵活且易于维护-您可以轻松添加更多的结构成员，而无需更改列表以外的任何其他宏。 但是如前所述，不利的一面是该代码看起来很神秘，尤其是对于那些不习惯这种设计模式的人。