递增预处理器宏答案

【问题标题】：Incrementing Preprocessor Macros递增预处理器宏
【发布时间】：2011-02-17 05:06:21
【问题描述】：

我正在尝试制作一个简单的预处理器循环。（我意识到这是一个可怕的想法，但是哦。）

// Preprocessor.h

#ifndef PREPROCESSOR_LOOP_ITERATION

#define MAX_LOOP_ITERATION 16 // This can be changed.

#define PREPROCESSOR_LOOP_ITERATION 0

#endif

#if (PREPROCESSOR_LOOP_ITERATION < MAX_LOOP_ITERATION)
#define PREPROCESSOR_LOOP_ITERATION (PREPROCESSOR_LOOP_ITERATION + 1) // Increment PREPROCESSOR_LOOP_ITERATION.
#include "Preprocessor.h"
#endif

问题在于它看起来不像PREPROCESSOR_LOOP_ITERATION 正在递增，所以它只是无限地包含自己。如果我将该行更改为实际整数（如17），预处理器会正确跳过#include 指令。

我做错了什么？

【问题讨论】：

标签： c++ loops c-preprocessor

【解决方案1】：

“问题”是宏被延迟评估。考虑你的宏定义：

#define PREPROCESSOR_LOOP_ITERATION (PREPROCESSOR_LOOP_ITERATION + 1)

这定义了一个名为PREPROCESSOR_LOOP_ITERATION 的宏，它的替换列表是五个预处理标记(、PREPROCESSOR_LOOP_ITERATION、+、1 和) 的序列。定义宏时，宏不会在替换列表中展开。宏替换仅在您调用宏时发生。考虑一个更简单的例子：

#define A X
#define B A

B // this expands to the token X

#undef A
#define A Y
B // this expands to the token Y

还有一条附加规则，如果在替换列表中遇到被替换的宏的名称，则它不会被视为宏，因此不会被替换（这有效地禁止了宏替换期间的递归）。因此，在您的情况下，每当您调用 PREPROCESSOR_LOOP_ITERATION 宏时，它都会被替换为

( PREPROCESSOR_LOOP_ITERATION + 1 )

然后宏替换停止并继续使用下一个标记进行预处理。

您可以通过定义一系列宏并使用串联 (##) 运算符来使用预处理器执行有限的算术运算，但这非常乏味。您应该考虑使用Boost.Preprocessor 库来帮助您解决这个问题。它适用于 C 和 C++ 代码。它允许有限的迭代，但它所允许的却非常有用。与您的用例最接近的功能可能是BOOST_PP_ITERATE。序列 (BOOST_PP_SEQ) 处理程序等其他工具对编写生成代码非常有帮助。

【讨论】：

【解决方案2】：

编辑： 正如 James 指出的那样，由于对宏的懒惰评估，我的原始解决方案不起作用。如果您的编译器支持它，则宏 __COUNTER__ 每次调用时都会递增 1，您可以使用它来执行简单的预处理器循环，如下所示：

// Preprocessor.h
#define MAX_LOOP_ITERATION 16 // Be careful of off-by-one

// do stuff

#if (__COUNTER__ < MAX_LOOP_ITERATION)
#include "Preprocessor.h"
#endif

我在 Visual C 中通过运行 cl /P Preprocessor.h 验证了这一点。

【讨论】：

宏求值是惰性的，所以这里的#if指令中，PREPROCESSOR_LOOP_ITERATION被替换为TEMPVALUE，没有定义为宏，所以宏替换就停止了。
如你所说。将我的答案更新为可行的方法，尽管可能依赖于编译器。
附带说明，__COUNTER__ 宏的一些其他用途出现在此处的另一个问题中：stackoverflow.com/questions/652815/…

【解决方案3】：

说真的，想办法做到这一点。

预处理器应该被降级为包括守卫和简单的条件编译。

它曾经有用的所有其他东西在 C++ 中都有更好的方法（内联、模板等）。

您声明I realize this is a horrible idea ... 的事实应该是一个死的赠品，您应该重新考虑您在做什么:-)

我的建议是您退后一步，告诉我们您正在尝试解决的真正问题。我怀疑实现递归宏不是问题，它是解决您遇到的问题的一种方法。了解根本问题将开启各种其他奇妙的可能性。

【讨论】：

+1。如果你在编译时确实需要这种滥用，使用更强大的预处理器，例如m4。
真的不存在“真正的”问题。为了制作预处理器循环，我想制作一个预处理器循环。
@Maxpm：你的空闲时间太多了。回去工作，或与家人共度时光，或去攀岩之类的:-)
我理解答案，但我不同意。在可变参数模板之前，预处理器循环是最接近的事情。（关于可维护性和可扩展性，我的意思是。）
interesting things 中的 all sorts 只能使用 macros 才能完成（好吧，最后一个有点开玩笑，但另外两个很严肃）。预处理器绝对很烂：它的行为在很多情况下非常复杂而且非常有限，但是如果你想在不使用任何外部工具的情况下生成代码，它通常是完成这项工作的最佳工具。