如何制作用于定义函数 typedef 的 C 宏？答案

【问题标题】：How can I make a C macro for defining function typedefs?如何制作用于定义函数 typedef 的 C 宏？
【发布时间】：2020-03-22 09:33:53
【问题描述】：

我想拿这个：

typedef int (*PTR_FUN)(int);
typedef int (*PTR_FUN_FUN)(PTR_FUN, PTR_FUN);

并像这样定义它：

MAKE_FUNCTION_TYPE(PTR_FUN, int, int);
MAKE_FUNCTION_TYPE(PTR_FUN_FUN, PTR_FUN, PTR_FUN, int);

...其中参数的数量是动态的，最后一个参数是返回类型。

如果不能将最后一个 arg 作为返回类型，则作为第二个 arg。

【问题讨论】：

标签： c function pointers macros typedef

【解决方案1】：

你想要的是一个可变参数宏，它可以接受任意数量的参数。语法为#define MACRO(fixedarg1, fixedarg2, ...)。在宏的主体中，您只需使用__VA_ARGS__ 来引用所有变量参数。

不幸的是，您不能将最后一个 arg 设为返回类型，因为您必须统一处理整个变量参数块，并且它们必须排在最后。但是，您可以很容易地将第二个 arg 设为返回类型：

#define MAKE_FUNCTION_TYPE(name, ret, ...) typedef ret (*name)(__VA_ARGS__)

MAKE_FUNCTION_TYPE(v_i, int);
MAKE_FUNCTION_TYPE(i_v, void, int);
MAKE_FUNCTION_TYPE(ii_cp, char *, int, int);

这相当于

typedef int (*v_i)();
typedef void (*i_v)(int);
typedef char * (*ii_cp)(int, int);

您可以使用cc -E 进行检查。

【讨论】：

技术上... 不能匹配零宏参数，所以MAKE_FUNCTION_TYPE(v_i, int) 正式无效。但是大多数编译器无论如何都允许它。 C++20 将使其合法，但我不知道 C 有类似的计划。
尽管在 C 中，int (*)() 无论如何都不是你想要的类型。你想要int (*)(void)。
@aschepler，C23 很可能采用 __VA_OPT__，这将提供解决此问题的方法

【解决方案2】：

如果你真的想要最后的返回类型，那很复杂，但Boost.Preprocessor（适用于 C 和 C++）可以帮助做到这一点：

#include <boost/preprocessor/tuple.hpp>
#include <boost/preprocessor/variadic.hpp>
#include <boost/preprocessor/control/if.hpp>
#include <boost/preprocessor/comparison/greater.hpp>

#define PP_VARIADIC_BACK(...) \
  BOOST_PP_TUPLE_ELEM(BOOST_PP_DEC(BOOST_PP_VARIADIC_SIZE(__VA_ARGS__)), \
    BOOST_PP_VARIADIC_TO_TUPLE(__VA_ARGS__))
#define PP_VARIADIC_POP_BACK(...) \
  BOOST_PP_IF(BOOST_PP_GREATER(BOOST_PP_VARIADIC_SIZE(__VA_ARGS__), 1), \
    BOOST_PP_TUPLE_POP_BACK(BOOST_PP_VARIADIC_TO_TUPLE(__VA_ARGS__)), \
    (void))

#define MAKE_FUNCTION_TYPE(name, ...) \
  typedef PP_VARIADIC_BACK(__VA_ARGS__) (*name) PP_VARIADIC_POP_BACK(__VA_ARGS__)

辅助宏PP_VARIADIC_BACK 至少需要一个参数，并导致最后一个参数。辅助宏 PP_VARIADIC_POP_BACK 至少需要一个参数。当它得到多个参数时，它会产生一个括号，其中包含一个逗号分隔的所有参数列表，除了最后一个参数。当它只得到一个参数时，它会产生文本(void)。

然后这些可以与typedef 和(*name) 部分放在一起。最后的分号被省略了，因为您的示例使用在宏之后提供了一个分号。

Example preprocessor output on coliru.

【讨论】：