C语言标准宏获取文件名、行号、函数名的方法以及#和##的用法

一、前言

在后台程序运行出问题时，需要查看详尽的日志，C语言提供记录日志触发点文件名、行号、函数名的方法，关键是利用C99新增的预处理标识符__VA_ARGS__；先介绍几个编译器内置的宏定义，这些宏定义不仅可以帮助我们完成跨平台的源码编写，灵活使用也可以巧妙地帮我们输出非常有用的调试信息。

二、ANSI C标准宏

__LINE__    // 在源代码中插入当前源代码行号
__FILE__    // 在源文件中插入当前源文件名
__DATE__    // 在源文件中插入当前的编译日期
__TIME__    // 在源文件中插入当前编译时间
__STDC__    // 当要求程序严格遵循ANSI C标准时该标识被赋值为1
__cplusplus // 当编写C++程序时该标识符被定义

_WIN32      // 在程序运行在windows系统上被定义位1
linux       // 在程序运行在linux系统上被定义位1
__x86_64__  // 在程序运行在64位系统上被定义位1
__i386__    // 在程序运行在32位系统上被定义位1

__VA_ARGS__ // 是一个可变参数的宏，这个可宏是新的C99规范中新增的，
            // 目前似乎gcc和VC6.0之后的都支持（VC6.0的编译器不支持）。
            // 宏前面加上##的作用在于，可以接受参数为0个或者多个

三、实例

宏实例：

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("__func__:%s
", __func__);
    printf("__FILE__:%s
", __FILE__);
    printf("__DATE__:%s
", __DATE__);
    printf("__TIME__:%s
", __TIME__);
    printf("__LINE__:%d
", __LINE__);

    return 0;
}

宏实例程序输出如下：

__func__:main
__FILE__:main.c
__DATE__:Sep 14 2019
__TIME__:14:26:36
__LINE__:9

四、#和##运算符

其中#和##运算符的功能有所不同，在这里也做一定的介绍

1. #用来把参数转换成字符串

实例1：

#define P(A) printf("%s:%d
", #A, A);
int main()
{
    int a = 1, b = 2;
    P(a);
    P(b);
    P(a+b);
    
    return 0;
}

实例1程序输出如下：

a:1
b:2
a+b:3

实例2：

#define SQUARE(x) printf("The square of "#x" is %d.
", ((x)*(x)))
int main()
{
    SQUARE(8);
    
    return 0;
}

实例2程序输出如下：

The square of 8 is 64

2. ##运算符可以用于宏函数的替换部分

##就是个粘合剂，将前后两部分粘合起来，也就是有“组成变量名”的意思。特别要和#运算符的功能区分开来，#是连接字符串，而##是连接变量名。

但是“##”不能随意粘合任意字符，必须是合法的C语言标示符。在单一的宏定义中，最多可以出现一次“#”或“##”预处理操作符。如果没有指定与“#”或“##”预处理操作符相关的计算次序，则会产生问题。为避免该问题，在单一的宏定义中只能使用其中一种操作符(即，一份“#”或一个“##”，或都不用)。除非非常有必要，否则尽量不要使用“#”和“##”。

实例程序：

#include <stdio.h>

#define XNAME(n) SYSTEM_ ## n

int main()
{
    int SYSTEM_ = 0,
        SYSTEM_OPEN = 1,
        SYSTEM_WRITE = 2,
        SYSTEM_CLOSE = 3;
    
    printf("%d
", XNAME());
    printf("%d
", XNAME(OPEN));
    printf("%d
", XNAME(WRITE));
    printf("%d
", XNAME(CLOSE));

    return 0;
}

实例程序输出：

0
1
2
3

此外，__VA_ARGS__ 是一个可变参数的宏，很少人知道这个宏，这个可变参数的宏是新的C99规范中新增的，目前似乎只有gcc支持（VC6.0的编译器不支持）。实现思想就是宏定义中参数列表的最后一个参数为省略号（也就是三个点）。

##__VA_ARGS__ 宏前面加上##的作用在于，当可变参数的个数为0时，这里的##起到把前面多余的逗号去掉的作用，否则会编译出错，相当于能够接受0个及以上的参数。

##__VA_ARGS__的实例：

#define my_print1(fmt,...) printf(fmt, __VA_ARGS__)
my_print1("iiijjj
")        // 错误打印
my_print1("i=%d,j=%d
",i,j) // 正确打印

#define my_print2(fmt,...) printf(fmt, ##__VA_ARGS__)
my_print2("iiijjj
")        // 正确打印
my_print2("i=%d,j=%d
",i,j) // 正确打印