使用 lambda 参数的 C 宏的可移植性和安全性

Question

前言

我知道有几个可用的自动测试库。 请让我们忽略这个问题。

动机

实现一些库我厌倦了手动测试，所以我开始编写一个“自测”程序，从使用许多assert()s 的代码开始。 不幸的是，当assert() 失败时，屏幕上只显示有限的信息，我通常必须使用调试器检查核心转储以获取更多失败的详细信息。

所以我添加了一个宏，当断言失败时，它允许类似printf() 的输出（通过E() (for error) 宏实现）；我将那个宏命名为VA()（用于详细断言）：

#define VA(assert_cond, msg, ...)   do { \
    if ( !(assert_cond) ) E(msg, ##__VA_ARGS__); \
    assert(assert_cond); \
} while (0)

使用它看起来像这样：

    VA(FASTWORD(FASTWORD_BITS - 1) == 0, "%s: FASTWORD() failed", __func__);

由于自测程序使用了类似数组的数据结构，我也需要检查这些，所以我在测试之前输出了这些，即使所有测试都成功了，也会产生很多输出。

所以我发明了另一个宏，VFA()（verbose failed assertion），它使用这样的“lambda 参数”：

#define VFA(assert_cond, cmd, msg, ...) do {    \
    if ( !(assert_cond) ) { \
        E(msg, ##__VA_ARGS__); \
        cmd; \
    } \
    assert(assert_cond); \
} while (0)

在写作时，我想知道预处理器如何为这样的用例解析逗号：

    VFA(fw[0] == out_fw0 && fw[1] == out_fw1,
        dump_fastwords_range(fw, 4, pos, (pos + count) % FASTWORD_BITS),
        "%s: __clear_fw_bits_up(%d, %d) failed", context, pos, count);

我的意思是条件可能是第一个参数，dump_fastwords_range(fw 可能是第二个，4 可能是第三个，依此类推...

但至少gcc 并非如此。

另一件事是宏中的cmd;： 我的第一个版本没有分号，所以我不得不写（看起来很丑）：

    VFA(fw[0] == out_fw0 && fw[1] == out_fw1,
        dump_fastwords_range(fw, 4, pos, (pos + count) % FASTWORD_BITS);,
        "%s: __clear_fw_bits_up(%d, %d) failed", context, pos, count);

好的，这是我的宏的另一个使用示例：

    VFA(fw[0] == out_fw0 && fw[1] == out_fw1,
    {
        const unsigned first = pos >= count ?
            pos - count : FASTWORD_BITS + pos - count + 1;

        dump_fastwords_range(fw, 4, first, pos);
    },
        "%s: __clear_fw_bits_dn(%d, %d) failed", context, pos, count);

问题

我的问题是：

1. 宏参数的解析是否可以跨编译器移植？
2. 考虑到参数可能相当复杂（如上一个示例所示），使用 cmd 会不会造成任何麻烦？

Answer 1

宏参数的解析可以跨编译器移植吗？

没有。 ##__VA_ARGS__ 是一个不可移植的 gcc 扩展。 What does ##__VA_ARGS__ mean?

考虑到参数可能相当复杂（如上一个示例所示），使用 cmd 会产生任何麻烦吗？

该宏参数的() 中的项目将意味着它都被视为单个预处理器令牌并被扩展。如果您好奇，可以查看预处理器的输出。正式地，这是在 C17 6.10.3/10 中指定的：

每个后续实例 类似函数的宏名称后跟 ( 作为下一个预处理标记引入 由定义中的替换列表替换的预处理标记序列 （宏的调用）。预处理标记的替换序列是 由匹配的 ) 预处理标记终止，跳过中间匹配的左右括号预处理标记对。

所以它不应该造成任何麻烦，除非你做真正邪恶的事情，比如在里面使用 goto 或 setjmp 等。