用于计算参数数量的宏

Question

我有一个来自第三方 C 库的可变参数函数：

int func(int argc, ...);

argc表示传递的可选参数的数量。 我用一个计算参数数量的宏来包装它，正如这里所建议的。 为了阅读方便，这里是宏：

#define PP_ARG_N( \
          _1,  _2,  _3,  _4,  _5,  _6,  _7,  _8,  _9, _10, \
         _11, _12, _13, _14, _15, _16, _17, _18, _19, _20, \
         _21, _22, _23, _24, _25, _26, _27, _28, _29, _30, \
         _31, _32, _33, _34, _35, _36, _37, _38, _39, _40, \
         _41, _42, _43, _44, _45, _46, _47, _48, _49, _50, \
         _51, _52, _53, _54, _55, _56, _57, _58, _59, _60, \
         _61, _62, _63, N, ...) N

#define PP_RSEQ_N()                                        \
         63, 62, 61, 60,                                   \
         59, 58, 57, 56, 55, 54, 53, 52, 51, 50,           \
         49, 48, 47, 46, 45, 44, 43, 42, 41, 40,           \
         39, 38, 37, 36, 35, 34, 33, 32, 31, 30,           \
         29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20,           \
         19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10,           \
          9,  8,  7,  6,  5,  4,  3,  2,  1,  0

#define PP_NARG_(...)    PP_ARG_N(__VA_ARGS__)    

#define PP_NARG(...)     PP_NARG_(__VA_ARGS__, PP_RSEQ_N())

我是这样包装的：

#define my_func(...)     func(PP_NARG(__VA_ARGS__), __VA_ARGS__)

PP_NARG宏非常适用于接受一个或多个参数的函数。 例如， PP_NARG("Hello", "World")计算结果为2 。

问题在于，当没有传递任何参数时， PP_NARG()计算结果为1而不是0 。
我理解这个宏是如何工作的，但我想不出修改它的想法，以便它在这种情况下也能正确运行。

有任何想法吗？

---

编辑：
我找到了PP_NARG的解决方法，并将其发布为答案。
尽管如此，我仍然在包装可变参数函数时遇到问题。 当__VA_ARGS__为空时， my_func扩展为func(0, ) ，这会触发编译错误。

Answer 1

另一种既不使用sizeof也不使用 GCC 扩展的可能性是将以下内容添加到您的代码中

#define PP_COMMASEQ_N()                                    \
          1,  1,  1,  1,                                   \
          1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,           \
          1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,           \
          1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,           \
          1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,           \
          1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,           \
          1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  0,  0

#define PP_COMMA(...)    ,

#define PP_HASCOMMA(...)                                   \
          PP_NARG_(__VA_ARGS__, PP_COMMASEQ_N())

#define PP_NARG(...)                                       \
          PP_NARG_HELPER1(                                 \
              PP_HASCOMMA(__VA_ARGS__),                    \
              PP_HASCOMMA(PP_COMMA __VA_ARGS__ ()),        \
              PP_NARG_(__VA_ARGS__, PP_RSEQ_N()))

#define PP_NARG_HELPER1(a, b, N)    PP_NARG_HELPER2(a, b, N)
#define PP_NARG_HELPER2(a, b, N)    PP_NARG_HELPER3_ ## a ## b(N)
#define PP_NARG_HELPER3_01(N)    0
#define PP_NARG_HELPER3_00(N)    1
#define PP_NARG_HELPER3_11(N)    N

结果是

PP_NARG()       // expands to 0
PP_NARG(x)      // expands to 1
PP_NARG(x, 2)   // expands to 2

解释：

这些宏中的技巧是PP_HASCOMMA(...)在使用零或一个参数调用时扩展为 0，在使用至少两个参数调用时扩展为 1。 为了区分这两种情况，我使用了PP_COMMA __VA_ARGS__ () ，它在__VA_ARGS__为空时返回逗号，而在__VA_ARGS__非空时返回任何__VA_ARGS__ 。

现在有三种可能的情况：

1. __VA_ARGS__为空： PP_HASCOMMA(__VA_ARGS__)返回 0， PP_HASCOMMA(PP_COMMA __VA_ARGS__ ())返回 1。

2. __VA_ARGS__包含一个参数： PP_HASCOMMA(__VA_ARGS__)返回 0， PP_HASCOMMA(PP_COMMA __VA_ARGS__ ())返回 0。

3. __VA_ARGS__包含两个或多个参数： PP_HASCOMMA(__VA_ARGS__)返回 1， PP_HASCOMMA(PP_COMMA __VA_ARGS__ ())返回 1。

只需要PP_NARG_HELPERx宏来解决这些情况。

编辑：

为了解决func(0, )问题，我们需要测试是否提供了零个或多个参数。 PP_ISZERO宏在这里发挥作用。

#define PP_ISZERO(x)    PP_HASCOMMA(PP_ISZERO_HELPER_ ## x)
#define PP_ISZERO_HELPER_0    ,

现在让我们定义另一个宏，它将参数数量添加到参数列表中：

#define PP_PREPEND_NARG(...)                               \
          PP_PREPEND_NARG_HELPER1(PP_NARG(__VA_ARGS__), __VA_ARGS__)
#define PP_PREPEND_NARG_HELPER1(N, ...)                    \
          PP_PREPEND_NARG_HELPER2(PP_ISZERO(N), N, __VA_ARGS__)
#define PP_PREPEND_NARG_HELPER2(z, N, ...)                 \
          PP_PREPEND_NARG_HELPER3(z, N, __VA_ARGS__)
#define PP_PREPEND_NARG_HELPER3(z, N, ...)                 \
          PP_PREPEND_NARG_HELPER4_ ## z (N, __VA_ARGS__)
#define PP_PREPEND_NARG_HELPER4_1(N, ...)  0
#define PP_PREPEND_NARG_HELPER4_0(N, ...)  N, __VA_ARGS__

再次需要许多助手来将宏扩展为数值。 最后测试一下：

#define my_func(...)  func(PP_PREPEND_NARG(__VA_ARGS__))

my_func()          // expands to func(0)
my_func(x)         // expands to func(1, x)
my_func(x, y)      // expands to func(2, x, y)
my_func(x, y, z)   // expands to func(3, x, y, z)

在线示例：

http://coliru.stacked-crooked.com/a/73b4b6d75d45a1c8

也可以看看：

还请查看P99项目，它具有更高级的预处理器解决方案，例如这些。

Answer 2

可以使用## VA_ARGS扩展在 GCC 中进行：

#define PP_ARG_N( \
          _1,  _2,  _3,  _4,  _5,  _6,  _7,  _8,  _9, _10, \
         _11, _12, _13, _14, _15, _16, _17, _18, _19, _20, \
         _21, _22, _23, _24, _25, _26, _27, _28, _29, _30, \
         _31, _32, _33, _34, _35, _36, _37, _38, _39, _40, \
         _41, _42, _43, _44, _45, _46, _47, _48, _49, _50, \
         _51, _52, _53, _54, _55, _56, _57, _58, _59, _60, \
         _61, _62, _63, N, ...) N

/* Note 63 is removed */
#define PP_RSEQ_N()                                        \
         62, 61, 60,                                       \
         59, 58, 57, 56, 55, 54, 53, 52, 51, 50,           \
         49, 48, 47, 46, 45, 44, 43, 42, 41, 40,           \
         39, 38, 37, 36, 35, 34, 33, 32, 31, 30,           \
         29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20,           \
         19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10,           \
          9,  8,  7,  6,  5,  4,  3,  2,  1,  0

#define PP_NARG_(...)    PP_ARG_N(__VA_ARGS__)    

/* Note dummy first argument _ and ##__VA_ARGS__ instead of __VA_ARGS__ */
#define PP_NARG(...)     PP_NARG_(_, ##__VA_ARGS__, PP_RSEQ_N())

#define my_func(...)     func(PP_NARG(__VA_ARGS__), __VA_ARGS__)

现在PP_NARG(a, b, c)给出 3 而PP_NARG()给出 0。

不幸的是，我没有看到一种方法可以使它在一般情况下工作。

Answer 3

我为PP_NARG提出了以下解决方法：

#define PP_NARG(...)     (sizeof(#__VA_ARGS__) - 1 ?       \
    PP_NARG_(__VA_ARGS__, PP_RSEQ_N()) : 0)

它将__VA_ARGS__字符串化，因此如果它为空，则其长度等于 1（因为#__VA_ARGS__ == '\\0' ）。
它适用于-std=c99 -pedantic 。

尽管如此，我仍然在包装可变参数函数时遇到问题。 当__VA_ARGS__为空时， my_func扩展为func(0, ) ，这会触发编译错误。

Answer 4

不幸的是，关于 Mehrwolf 答案的完整示例既不能在 VS2010 上编译，也不能在 VS2015 上编译（我也在这个在线 VS 编译器上尝试过）。 对这个问题的不同方法，使产生的跨平台的代码，就广泛的编译器编译的，使用非标准的扩展，也是MS编译器可作为我的回答对一个类似问题。 此外，与引用的答案不同PP_NARG((a, b, c))使用扩展（在 MS 和 gcc/clang 编译器中）的PP_NARG((a, b, c))的结果是 1 而不是 0。