[心得]macro metaprogramming

[loveflames (咕啾咕啾魔法陣)]

很久以前曾寫過一個在預處理期算總和的小程式，請見8095
那時才剛懂得一些metaprogramming的皮毛(不過現在懂的招也不多就是)
後來有很長一段時間沒繼續碰，直到boost.preprocessor，又重新鑽進來這個領域
因為boost不是標準庫，於是想試試能否以標準方式，做出一個最簡單的code生成器

用macro做metaprogramming，下面這個應該都是大家遇到的第一個難題，也是最難解決的
#define x 1
#define x x+1//x不會展開成1+1

如果只是要用來展開特定的次數，編譯器有提供自己定義的macro
__COUNTER__:從0開始，每出現一次就加1，visual studio與gcc支援
__INCLUDE_LEVEL__:目前的include深度，僅gcc支援

不過這兩個macro仍然不是標準所提供，若不希望使用
此時就要動用8095以bit來處理的方式


範例如下
#ifndef zzz //一開始會先展開這裡一次
 #define C 5 //註1以下的部分展開5次
 #include <cstdio>
 #include "loop"//裡面包的是8095的bit處理部分，有關token的初始定義
 #define zzz x0+x1*2+x2*4+x3*8+x4*16+x5*32+x6*64+x7*128

 template<int n> void f(){
   printf("%d\n",n);
 }

#endif

#if zzz>=C //最後才展開這裡
 int main(){
   f<0>();
   f<1>();
   f<2>();
   f<3>();
   f<4>();
   f<5>();
   f<6>();
 }

#else //註1，反覆展開的部分
 #if zzz ==2
 #elif zzz ==3
 #else  //不產生f<2>跟f<3>的特化

  template<> void f<zzz>(){
   printf("ss:%d\n",zzz);
  }

 #endif
 #include "loop"//裡面包的是8095的bit處理部分，負責讓zzz遞增
 #include __FILE__
#endif

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推 CoNsTaR: 推 marco metaprogramming
→ loveflames: 可能還有其他解法，延遲展開macro聽說能解決遞迴自己
→ loveflames: 的問題
→ loveflames: 但是要加一個中間層，還沒搞懂原理


補充一下macro的展開規則

1.macro展開形式為##或#，該參數以普通文字處理

2.macro展開結果含其他macro時繼續展開，但遇到自己則以普通文字處理，不展開

3.最後所展開的macro，其展開結果與後面的文字結合符合其他macro名稱時則繼續展開
注意下列情形

#define e
#define d(n) n e
#define x() 123
d(x)()
//展開成x e()，再展開成x()
//因為e是最後一個展開的macro，不能結合()，所以不會繼續展開成123

4.macro裡的參數會先依照上面規則依序展開，然後根據結果再從頭掃過一遍
#define f(n) n
f(d(x)())
//f從頭掃x()，展開成123，此為3的解法

5.1的解法
#define a(n) b(n)//n前面沒有##或#，可以先展開n
#define b(n) T##n

6.2的解法
在自己展開完畢前不讓自己出現，展開完畢後做為另一個macro的參數從頭掃一遍
這時再產生自己，下面例子先不要管沒終止條件導致的錯誤
只關心x()如何展開第2次即可

#define x() 1+d(x_)()()
#define x_() x
f(x())
※ 編輯: loveflames (60.248.56.181), 04/21/2016 18:10:04