带有“return”语句的多行宏函数

Question

我目前正在做一个项目，一个特定的部分需要一个多行宏函数（据我所知，常规函数在这里不起作用）。

目标是制作一个堆栈操作宏，将任意类型的数据拉出堆栈（作为函数调用的内部堆栈，不是高级“堆栈”数据类型)。如果它是一个函数，它看起来像这样：

type MY_MACRO_FUNC(void *ptr, type);

其中type 是从堆栈中提取的数据类型。

我目前有一个适用于我的平台 (AVR) 的有效实现：

#define MY_MACRO_FUNC(ptr, type) (*(type*)ptr); \
    (ptr = /* Pointer arithmetic and other stuff here */)

这让我可以写如下内容：

int i = MY_MACRO_FUNC(ptr, int);

正如您在实现中看到的那样，这是有效的，因为分配i 的语句是宏中的第一行：(*(type*)ptr)。

然而，我真正想要的是能够有一个声明之前，在任何东西被破坏之前验证ptr 是一个有效的指针。但是，这会导致宏被扩展为 int i = 指向该指针检查。有没有办法在标准 C 中解决这个问题？感谢您的帮助！

Answer 1

正如 John Bollinger points out，扩展到多个语句的宏可能会产生令人惊讶的结果。制作多个语句（和声明！）单个语句的一种方法是将它们包装成一个块（由do ... while(0) 包围，例如参见here）。

然而，在这种情况下，宏的计算结果应该是某种东西，所以它必须是一个表达式（而不是一个语句）。除了声明、迭代和跳转语句（for、while、goto）之外的所有内容都可以转换为表达式：可以使用逗号运算符对多个表达式进行排序，if-else-子句可以替换由条件运算符 (?:)。

鉴于ptr的原始值可以恢复（为了举例，我假设“算术和其他东西”加4）

#define MY_MACRO_FUNC(ptr, type) \
    ( (ptr) && (uintptr_t)(ptr)%4 == 0 \
        ? (ptr) += 4 , *(type*)((ptr) - 4) \
        : (abort() , (type){ 0 }) )

请注意，我在 ptr 和整个表达式周围加上括号，参见例如here 解释一下。

?: 的第二个和第三个操作数必须是同一类型，所以我在abort 调用之后包含了(type){0}。这个表达式永远不会被计算。你只需要一些有效的虚拟对象；这里，type 不能是函数类型。

如果您使用 C89 并且不能使用复合文字，则可以使用 (type)0，但不允许使用结构或联合类型。

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请注意，Gcc 有一个扩展名Statements and Declarations in Expressions。

Answer 2

这很讨厌：

#define MY_MACRO_FUNC(ptr, type) (*(type*)ptr); \
    (ptr = /* Pointer arithmetic and other stuff here */)

它可能会在某些看似不起眼的情况下产生意想不到的结果，例如

if (foo) bar = MY_MACRO_FUNC(ptr, int);

考虑一下：如果 foo 为 0 会发生什么？

我认为你最好以分配弹出值而不是“返回”它的形式来实现它：

#define MY_POP(stack, type, v) do { \
  if (!stack) abort_abort_abort(); \
  v = *((type *) stack); \
  stack = (... compute new value ...); \
} while (0)