如何通过之前编写的预处理器定义获取函数签名？

Question

我想创建一个定义来解析函数签名并使用 Boost Preprocessor 创建如下内容：

MY_DEFINE std::string fun(int t, float b)
{

或至少：

MY_DEFINE(std::string)(fun)(int t, float b)
{

这会产生：

class fun_in
{
    int t;
    float b;
}

class fun_out
{
    std::string value;
}

void my_fun_wrapper(int t, float b)
{
}

std::string fun(int t, float b)
{
    my_fun_wrapper(t, b);

对于每个具有该定义的函数。

是否可以通过 Boost 预处理器为 N 传入参数和任何返回类型的函数创建这样的定义包装器？

Answer 1

好吧，预处理器无法在没有预先告知的情况下解析标记。因此，您将需要使用更多的括号。这是它的样子：

DEFINE( (std::string)(fun)((int) a, (float) b) )
{
    return "Hello World!";
}

以下是使用 boost 创建宏的方法（我假设您熟悉它的预处理器库）。首先是定义一些宏来处理括号，因为 boost 根本不处理带逗号的序列：

#define REM(...) __VA_ARGS__
#define EAT(...)

// Retrieve the type
#define TYPEOF(x) DETAIL_TYPEOF(DETAIL_TYPEOF_PROBE x,)
#define DETAIL_TYPEOF(...) DETAIL_TYPEOF_HEAD(__VA_ARGS__)
#define DETAIL_TYPEOF_HEAD(x, ...) REM x
#define DETAIL_TYPEOF_PROBE(...) (__VA_ARGS__),
// Strip off the type
#define STRIP(x) EAT x
// Show the type without parenthesis
#define PAIR(x) REM x

接下来，您需要以三种不同的方式处理参数。首先，是将它们作为成员变量输出（如int a; float b;）。然后作为函数参数（如(int a, float b)）。然后最后作为转发参数传递给另一个函数（如(a, b)）。

#define DETAIL_DEFINE_MEMBERS_EACH(r, data, x) PAIR(x);
#define DETAIL_DEFINE_ARGS_EACH(r, data, i, x) BOOST_PP_COMMA_IF(i) PAIR(x)
#define DETAIL_DEFINE_FORWARD_EACH(r, data, i, x) BOOST_PP_COMMA_IF(i) STRIP(x)

#define DETAIL_DEFINE_MEMBERS(args) BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH(DETAIL_DEFINE_MEMBERS_EACH, data, BOOST_PP_VARIADIC_TO_SEQ args)
#define DETAIL_DEFINE_ARGS(args) BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH_I(DETAIL_DEFINE_ARGS_EACH, data, BOOST_PP_VARIADIC_TO_SEQ args)
#define DETAIL_DEFINE_FORWARD(args) BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH_I(DETAIL_DEFINE_FORWARD_EACH, data, BOOST_PP_VARIADIC_TO_SEQ args)

接下来我们创建一个带有三个参数的DETAIL_DEFINE 宏。首先是函数名、参数，然后是返回值。这将生成您想要的类和函数：

#define DETAIL_DEFINE(name, args, ...) \
struct BOOST_PP_CAT(name, _in) \
{ \
    DETAIL_DEFINE_MEMBERS(args) \
}; \
struct BOOST_PP_CAT(name, _out) \
{ \
    __VA_ARGS__ value; \
}; \
__VA_ARGS__ BOOST_PP_CAT(name, _impl) DETAIL_DEFINE_ARGS(args) ; \
__VA_ARGS__ name DETAIL_DEFINE_ARGS(args) \
{ \
    return BOOST_PP_CAT(name, _impl) DETAIL_DEFINE_FORWARD(args); \
} \
__VA_ARGS__ BOOST_PP_CAT(name, _impl) DETAIL_DEFINE_ARGS(args)

最后，DEFINE 宏将解析出所有括号并将它们传递给DETAIL_DEFINE 宏：

#define DEFINE(x) DETAIL_DEFINE(TYPEOF(STRIP(x)), (TYPEOF(STRIP(STRIP(x)))), TYPEOF(x))

所以现在当你写的时候：

DEFINE( (std::string)(fun)((int) a, (float) b) )
{
    return "Hello World!";
}

它应该输出：

struct fun_in
{
    int a;
    float b;
};
struct fun_out
{
    std::string value;
};
std::string fun_impl(int a, float b);
std::string fun(int a, float b)
{
    return fun_impl(a, b);
}
std::string fun_impl(int a, float b)
{
    return "Hello World!";
}

请注意，这在 MSVC 中不起作用，但有一些解决方法。另外，你需要用-DBOOST_PP_VARIADICS=1编译。

Answer 2

这个宏中最后一个逗号的目的是什么？

#define TYPEOF(x) DETAIL_TYPEOF(DETAIL_TYPEOF_PROBE x,)

我觉得最后多了一个逗号，可以写成

#define TYPEOF(x) DETAIL_TYPEOF(DETAIL_TYPEOF_PROBE x)

检查在这个宏中没有最后一个逗号的情况下它是如何工作的

1.) DETAIL_DEFINE 中的第一个参数

STRIP( (std::string)(fun)((int) a, (float) b) ) --> (fun)((int) a, (float) b)

TYPEOF( (fun)((int)a, (float) b)) ) -->  fun

2.) DETAIL_DEFINE 中的第二个参数

STRIP( STRIP( (std::string)(fun)((int)a, (float) b) ) ) --> ( ( int ) a , ( float ) b )

TYPEOF ( ( ( int ) a , ( float ) b ) ) --> ( int ) a , ( float ) b

3.) DETAIL_DEFINE 中的第三个参数

TYPEOF ( (std::string )( fun )(( int ) a , ( float ) b) ) --> std::string

结果：

DETAIL_DEFINE ( fun , (( int ) a , ( float ) b), std::string )

顺便说一句，对于那些没有 BOOST_PP_VARIADIC_TO_SEQ 的旧加速器使用 BOOST_PP_TUPLE_TO_SEQ 像这样：

#define BOOST_PP_VARIADIC_TO_SEQ(...) BOOST_PP_TUPLE_TO_SEQ(PP_NARG(__VA_ARGS__) , (__VA_ARGS__))

PP_NARG 你可以在任何地方通过谷歌搜索找到，这里是：

//Original Author: Unknown, but well recognized recursive variadic macro
#define PP_NARG(...)        PP_NARG_IMPL(__VA_ARGS__,PP_RSEQ_N())
#define PP_NARG_IMPL(...)   PP_ARG_N(__VA_ARGS__)
#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