我不明白的预处理器宏

Question

我目前正在浏览在网上找到的一些源代码，这些源代码以我不了解的方式利用了预处理器宏。 它实现了四边缘数据结构。 希望有人可以帮我澄清一下！

typedef int edge_ref;

typedef struct {
    edge_ref next[4];
    void *data[4];
    unsigned mark;
} edge_struct;

#define ROT(e) (((e)&0xfffffffcu)+(((e)+1)&3u))
#define SYM(e) (((e)&0xfffffffcu)+(((e)+2)&3u))
#define TOR(e) (((e)&0xfffffffcu)+(((e)+3)&3u))

#define ONEXT(e) ((edge_struct *)((e)&0xfffffffcu))->next[(e)&3]
#define ROTRNEXT(e) ((edge_struct *)((e)&0xfffffffcu))->next[((e)+1)&3]
#define SYMDNEXT(e) ((edge_struct *)((e)&0xfffffffcu))->next[((e)+2)&3]
#define TORLNEXT(e) ((edge_struct *)((e)&0xfffffffcu))->next[((e)+3)&3]

#define MARK(e)  ((edge_struct *)((e)&0xfffffffcu))->mark

这是它们的用法：

edge_ref e;
e = (edge_ref) malloc(sizeof(edge_struct));
ONEXT(e) = e;
SYMDNEXT(e) = SYM(e);
ROTRNEXT(e) = TOR(e);
TORLNEXT(e) = ROT(e);
MARK(e) = 0;
return e;

这只是摘录，概述了我遇到的问题。 整个东西可以在这里找到

Answer 1

这些宏只是简单的代码替换。 至于正在做什么是另一回事。

ONEXT(e) = e;

变成（（edge_struct *）（（（e）＆0xfffffffcu））-> next [（e）＆3] = e;

在我看来，这就像他们正在使用与地址相关的数据加载结构一样。

不要对宏不知所措。 只需用代码代替宏并弄清楚它的作用。 之后，将其重新编写并添加一些注释，以便下一个人不必经历您现在的情况。

Answer 2

0xfffffffcu只是一个无符号常量，所有位都设置为1，最后2位为0，即11111111111111111111111111111100 。 它被用作屏蔽e两位。 这些宏的全部要点是，以便您可以使用包含4个结构的数组，将它们视为圆形数组（即，模4索引）。

Answer 3

稍等片刻...

typedef int edge_ref;

#define ONEXT(e) ((edge_struct *)((e)&0xfffffffcu))->next[(e)&3]

e = (edge_ref) malloc(sizeof(edge_struct));
ONEXT(e) = e;

malloc的返回被强制转换为一个有符号的int，该int无需检查NULL就可以使用，并由一个无符号的int来掩盖...

我不知道此代码的用途，但我强烈建议不要将其用于任何目的。

Answer 4

他们假设malloc函数正在返回至少与四个字节对齐的内存地址。 由于他们假定所有内存分配都会导致将低两位设置为零的值，因此他们正在使用这两位存储信息。 因此，要获取结构中的数据，他们需要清除这两位以获取真实地址：

((edge_struct *)((e)&0xfffffffcu))

因此，edge_ref是指向edge_struct类型的对象的指针，并且是该对象的内部数组的索引（（e）＆3u位）。

归档于：聪明，但是euurrgghh（与XOR列表一起）。

Answer 5

我的猜测是，假设它们是对齐的，它们已经向指针添加了标签。 （这就是为什么在取消引用之前进行屏蔽操作的原因）。