在预处理器指令 C++ 中使用比较运算符答案

【问题标题】：Using Comparison Operators in preprocessor directives C++在预处理器指令 C++ 中使用比较运算符
【发布时间】：2020-10-26 14:25:15
【问题描述】：

我想根据一个常数值定义一些函数：

#define mode 5

#if mode & 2 != 0
  // function 1
#endif

#if mode & 4 != 0
  // function 2
#endif

这听起来可能很奇怪，但我想使用一个常量来定义和激活一些程序模块。
定义 mode = 2 包括函数 1，mode = 4 包括函数 2，mode = 6 包括这两个函数。
有一个问题：==、!=、> 或 < 之类的比较运算符在指令中似乎不起作用，并且始终执行 #if 语句。

我做错了什么？我是在尝试做一件愚蠢或不可能的事情吗？

【问题讨论】：

“似乎在指令中不起作用，只是被忽略了” - 不清楚你在这里的意思。一般来说，“不起作用”不是一个有用的问题陈述。请修改您的minimal reproducible example 以准确说明问题所在。如果有错误，请逐字复制。如果它运行但做错了事，请说出您的期望以及实际发生的情况。
mode & 2 != 0 不是(mode & 2) != 0
在这种情况下，为了避免问题，我更喜欢使用constexpr int mode = 5;等。
FWIW，另一种不使用预处理器的方法是使用 template <int N> void my_function_set(...); 之类的模板，然后将其专门用于 N 的不同值，然后您将只需 my_function_set<constant>(...) 在呼叫站点。
@Damien - 你可以使用constexpr，但是你会遇到它在条件编译中完全没用的问题。 C++ 可能已经大大减少了对预处理器的需求，但它还没有取代它的所有用途（目前）。

标签： c++ arduino c-preprocessor directive comparison-operators

【解决方案1】：

& 的 precendence 低于 !=。所以：

MODE & 2 != 0

和

一样

MODE & (2 != 0)

2 != 0 在逻辑上为真，所以!= 运算符的结果是1。因此，这与

MODE & 1

它只是检查第一位。随心所欲：

(MODE & 2) != 0

检查是否设置了第二个位。但实际上只需删除 != 部分并执行以下操作：

#if MODE & 2

记得prefer upper case names for macro names。

这听起来和看起来很奇怪

不，这听起来很正常。我会使用更多描述性的名称，然后简单的 & 2 - magic numbers 会令人困惑。喜欢：

#define MODE  (MODE_ENABLE_FUNC_1 | MODE_ENABLE_FUNC_2)

#define MODE_ENABLE_FUNC_1  (1<<0)
#define MODE_ENABLE_FUNC_2  (1<<1)
#define MODE_ENABLE_FUNC_3  (1<<2)
#define MODE_IS_ENABLED(mode, feature) ( ((mode) & (feature)) != 0)
#if MODE_IS_ENABLED(MODE, MODE_ENABLE_FUNC_1)
// etc.

如果可能，更喜欢使用 C++ 模板和 SFINAE，而不是普通的 C 宏。

我做错了什么？

您假设!= 的优先级低于&。

我是在尝试做一件愚蠢或不可能的事情吗？

没有。

我记得 The development of C language by Dennis M. Ritchie 和部分名称 Neonatal C 他写道：

[...] 在从 B 到 C 的转换中，人们想在这样的语句中将 & 替换为 &&；为了使转换不那么痛苦，我们决定保持 & 运算符相对于 == 的优先级相同，并且只是将 && 的优先级与 & 稍微分开。今天，似乎最好将 & 和 == 的相对优先级，从而简化了一个常见的 C 成语：要测试一个掩码值与另一个值，必须写
if ((a&mask) == b) ...
内括号是必需的，但很容易忘记。

不用担心 - 您不是第一个也不是最后一个忘记 & 和另一个运算符上下文中的大括号的人。

【讨论】：

更高的优先级将使事物按预期关联。这个答案需要s/higher/lower/g
我不明白 - 编辑的意义何在？ #if mode1 != 0 扩展为 #if mode & 2 != 0，这仍然是相同的代码。宏在定义时不会被评估，而是在所有替换之后被评估 - 没有区别。不过，如果你愿意，你可以#if (mode1) != 0 或#define mode1 (mode & 2)（或两者兼有......）
操作员!= 正在工作。我不明白你缩小的范围 - 正如解释的那样，mode & 2 != 0is checking the first bit。您提供了相同的代码，只是使用了另一个宏 - 没有区别。如前所述，宏在定义时不评估。使用运算符优先级上下文研究 macro pitfalls。
我的错误。我的第一语言不是英语，我误解了你。抱歉，感谢您的出色回答。