c中#与##的应用思考

c中#与##的应用思考

原创 2014年02月25日 22:01:35

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   一. 思考出处

 在读<<linux 0.12完全剖析>>初始化部分， init进程是通过fork调用的，在这里fork调用的非常特别，由于种种原因，用的是内嵌汇编的方式

#define _syscall0(type, name)
type name(void)
{
    long _res;
    _asm_ volatile (
           "int $0x80
	"
           : "=a" (_res)
           : "0"(__NR_##name);
    );
    if(_res >= 0)
       return (type) _res;
   errno = _res;
    return -1;
}

上面看到 _NR_##name， 一下子懵掉了，啥意思这是？

二.思考成果

1.代码解释

    不得不说，上面的调用fork方式写的真让我震撼，简单分析一下

前提 : 声明函数 static inline _syscall0(int, fork)   //这里  syscall0中的0代表的是没有输入参数的意思,当然1就代表有一个输入参数

过程:  ①预编译阶段:        //(就是代码还没有编译之前)  

               static inline _syscall0(int, fork)  将被替换为下面代码

               

static inline int fork(void)
{
    long _res;
    _asm_ volatile (
           "int $0x80
	"       //系统调用
           : "=a" (_res)         //将结果存入寄存器%eax, 并且传给 变量 _res
           : "0"(_NR_fork);      //这里 _NR_fork 在unstd.h中 被#deine 为2， 这里将 _NR_fork 传给寄存器 %eax, 为系统调用做准备
    );
    if(_res >= 0)
       return (type) _res;
   errno = _res;
    return -1;
}

          ②运行阶段:

                 经编译之后呢， 其实static _sys..那个声明其实对fork函数进行说明并且定义了，所以在程序中直接用 fork() 就可以了

模拟的小例子:

#include <stdio.h>
#define _NR_hello 10
#define SUM(a)
int a()
{
    return _NR_##a + 2;
}

static SUM( hello); //这里预编译之后编程下面代码了
//int hello()
//{
//  return _NR_hello + 2; //由于_NR_hello 前面是有定义的，所以直接替换成 10了
//}

int main()
{
    int c;
    c=hello(); //程序中直接调用hello就可以了
    printf("[%d]
", c);
    return 0;
}

以下的参考： http://zgmgypb.blog.163.com/blog/static/9620281920129145154297/

2.#与##

    其实就一句话 #,是声明后面定义的是一个字符串，##是告诉编译器，预编译的时候将 ##前后定义的量和在一起

    举例: #  

#define MA_IF(EXP)
do{
    if(EXP)
   fprintf(stderr, "Warning:" #EXP "
");
} while(0)

那么实际使用中会出现下面所示的替换过程：

MA_IF (divider == 0);

被替换为

do {
  if (divider == 0)
  fprintf(stderr, "Warning" "divider == 0" "/n");
} while(0);

 其实就是 告诉编译器 EXP 是字符串    

举例: ##

    这里 ##  的应用可作为代码生成器的编写，这里也是受网上材料的启发，下面的例子就是关于加，减指令以及对应处理函数的关联写法,这样写的好处是提高代码密度以及

便于理解 //由于本人菜鸟，这点体会的很别扭

#include <stdio.h>
struct Arithmetic{
    char *action_name;
    int (*func)(int a, int b);
};
int add_function(int a, int b)
{
    return a+b;
}
int dev_function(int a, int b)
{
    return a-b;
}

#define FUNC_REGISTER(name) {#name, name##_function} //这里一定要注意一下 不能写成 {name , name##_function}，原因下面解释 ①
int main()
{
    int data1, data2;
    struct Arithmetic compute[2] = {
                     FUNC_REGISTER(add),  // ②
                     FUNC_REGISTER(dev)
                            };
    data1 = compute[0].func(1,2);
    data2 = compute[1].func(2,1);
    printf("[%d][%d]
", data1, data2);
}

nop： 这里如果写成①这种情况, 那么编译会报错, add，dev没有被定义, 这是为何?
            回答， 不管是#, ##  等等，我们预编译的时候会进行宏替换， 比如，我们#define SUN(a), a    ， 如果我们在main程序中 SUN(1）

            则会替换成 1，1的话没什么好说的，因为就是常量嘛，但是如果我们写成SUN(abc),那么编译器就替换成abc，但是编译器不认识abc是什么啊，因为你没有告诉它

           同理: 这里写成①的情况，在②中进行宏替换，替换成{abc, name_function} ，这里abc没有被定义，编译器不知道是啥，更别说进行赋值操作，而name_function这个是            有定义的， 是个函数！，所以正确，所以我们必须在name前面加#告诉编译器它是个字符串，就可以了

           那么在②中进行宏替换之后，就变成了{"add", name_function}了