函数调用中的变量名到字符串，C++答案

【问题标题】：Variable name to string in function call, C++函数调用中的变量名到字符串，C++
【发布时间】：2015-11-05 07:10:55
【问题描述】：

我正在扩展我们的内部调试库，但遇到了奇怪的问题。我想将变量名输出为字符串。从这个站点上的elsewhere，我发现可以在文件中使用宏来执行此操作：

#define VarToStr(v) #v
...
printf("%s\n", VarToStr(MatName));

这会输出MatName。但是现在让我们通过一个跨文件的函数来试试这个（矩阵是一个定义的类型）：

// DebugHelpers.h
#define VarToStr(v) #v
...
void PrintMatrix(const Matrix &InputMat)
{
    printf("%s\n", VarToStr(InputMat));
    ... // output InputMat contents
}

// DataAnalysis.cc
#include DebugHelpers.h
...
void AnalysisSubProgram342()
{
    Matrix MatName;
    ...
    PrintMatrix(MatName);
}

这会输出InputMat，而不是MatName。另一个文件中的函数如何从调用文件中获取变量名？

虽然更复杂的解决方案（包装类等）对更大的社区有用，但我的实现需要尽量减少对预先存在的代码/类的影响。

更新：

受 zenith 的 cmets 的启发，为了比较，我实施了他提出的两个解决方案，并且都快速运行。该宏适用于简单的输出，而该函数允许更复杂的工作（和类型检查/重载）。我不知道预处理器宏会如此复杂。我会记住两者以备将来使用。谢谢！

【问题讨论】：

不可能。 InputMat 被称为 InputMat，不管它的值来自哪里。
C/C++ 未定义，因为没有排序点（除非您已重载 ++），
@Bathsheba 哈！好一个：p
@Bathsheba：（很好！）重载只能是 C++，所以可以删除 C 标签？
“#”将您作为前缀的文本字符串化；它是一个预处理器功能，不了解范围或数据类型，因此您不能将其用于您所描述的内容。

标签： c++

【解决方案1】：

你不能。 C 和 C++ 在运行时都不会保留变量名。

您的所有宏所做的只是替换编译时发生的文本。

【讨论】：

【解决方案2】：

正如其他人所提到的，C++ 不支持运行时反射，所以如果你想要一个字符串，它的内容只能在运行时知道（这是对 PrintMatrix 的调用发生的时候），你需要将其作为参数传递。

而且因为您始终知道变量的名称是什么，所以您不需要 VarToStr 宏：

// DebugHelpers.h
void PrintMatrix(const Matrix &InputMat, const char* MatName)
{
    printf("%s\n", MatName);
    ... // output InputMat contents
}

// DataAnalysis.cc
#include DebugHelpers.h
...
void AnalysisSubProgram342()
{
    Matrix MatName;
    ...
    PrintMatrix(MatName, "MatName");
}

但还有另一种选择：将PrintMatrix 本身设为宏，因为无论如何它只是一个调试对象：

// DebugHelpers.h
#define PRINT_MATRIX(InputMat)\
printf(#InputMat "\n");\
... // output InputMat contents


// DataAnalysis.cc
#include DebugHelpers.h
...
void AnalysisSubProgram342()
{
    Matrix MatName;
    ...
    PRINT_MATRIX(MatName);
}

现在经过预处理，AnalysisSubProgram342 将如下所示：

void AnalysisSubProgram342()
{
    Matrix MatName;
    ...
    printf("MatName\n");
    ... // output InputMat contents
}

【讨论】：

加一个，如果有的话，使用const char*
And because you always know what your variables' names are you don't need the VarToStr macro ... 使用工具重构时，字符串可能会更新，也可能不会更新。

【解决方案3】：

通常你不能这样做（在运行时获取变量的名称，例如从它的地址或在 C++ 中它的引用）。

^{我专注于 Linux：}

但是，在 Linux（和基于 GNU glibc 的系统）上，对于全局变量（和函数），您可以使用 GNU 特定的 dladdr(3) 函数。

如果所有相关代码都使用-g 编译（以获取调试信息），您可能会以DWARF 格式解析调试信息（可能也使用__builtin_frame_address 等）。费了些力气，您也许可以从call stack 上的地址中获取一些局部变量的名称。这将是一项重大的工作（可能需要几个月的工作）。 Ian Taylor 的libbacktrace（在 GCC 内部）可能会作为一个有用的起点。

你也可以开始（假设一切都是用-g编译的），例如popen(3)，一个gdb -p调试进程。

请注意，最近的 GDB 调试器可以在 Python 或 Guile 中编写脚本，因此实际上为 GDB 开发 Python 或 Guile 函数会更快。

您也可以简单地添加调试输出，例如here。

【讨论】：