如何在可变宏参数上使用C++预处理器字符串化？

Question

如何在可变宏参数上使用C++预处理器字符串化？

c++macrosargumentsvariadicstringification

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我猜这个问题的答案是否定的，但如果有方法的话那就太好了。为了澄清，假设我有以下宏：

#define MY_VARIADIC_MACRO(X...) // Does some stuff here in the macro definition

我想做的是在将X变量传递给可变参数函数之前对X中的所有变量进行字符串化；关键字在于“before”。我意识到在宏定义内部没有真正访问各个参数的方法，但是是否有一种方式可以将所有参数转换为字符串，例如以下内容：

#define MY_VARIADIC_MACRO(X...) some_variadic_function("some string", #X)

- Hazok

3个回答

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好的，我本来不想自己回答这个问题，但是我想出了一个还算不错的解决方案，有点像Mark Wilkins的回答和我在问题中提到的例子的结合。

可以将整个可变集合（variadic set）转换为字符串，这样字符串中就包括了分隔逗号。以下是一个快速示例：

#define MY_VARIADIC_MACRO(X...) printf(#X)

使用上述宏可以让您知道传递给宏的整个参数集合被字符串化。

之后，您可以定义一个函数来使用逗号作为分隔符对这些参数进行标记化，从而通过使用可变宏获得一组标记化的字符串：

#define MY_VARIADIC_MACRO(X...) tokenize_my_arguments(#X)

现在，实际上不再需要将可变参数宏调用可变参数函数，我可以很好地遍历我的常量C字符串数组，而不是通过va_arg进行迭代。

*新编辑中的新内容*

根据Tim的评论，以下是解决方案的详细信息。由于匆忙完成并且必须从我正在处理的内容中移植，因此请谅解任何错误。此外，它不是粘贴解决方案，因为它仅输出参数的字符串化，以演示POC，但应足以演示功能。

尽管此解决方案需要一些运行时计算，但可变参数宏通常调用可变参数函数并需要通过va_args进行迭代，因此迭代发生在查找标记时，尽管可能会牺牲一些性能。然而，考虑到可维护性、通用性和易于实现，这似乎是目前最佳选择:

#define VARIADIC_STRINGIFY(_ARGUMENTS_TO_STRINGIFY...) Variadic_Stringification_Without_Variadic_Function(#_ARGUMENTS_TO_STRINGIFY)

void Variadic_Stringification_Without_Variadic_Function (const char* _stringified_arguments)
{
    strcpy(converted_arguments, _stringified_arguments);

    for(char* token = strtok(converted_arguments, ","); token != 0x0; token = strtok(0x0, ","))
        std::cout << token << std::endl;
}

- Hazok

此外，这个功能的另一个好处是我可以轻松地找到参数的数量，而不必通过宏传递某种类型的信息来确定列表中参数的结束位置。 - Hazok

有趣的问题，但在将其标记为解决方案之前，请发布您实际解决此问题的代码。我相信这对其他人也会很有用。 - Tim

@Tim 好的，我已经测试了一个简单的案例，并将其制作成更好的示例...有一些期限，我会在明天（2011年5月11日）或后天发布。 - Hazok

@Tim 已更新详细信息。 - Hazok

+1. 看起来是个不错的解决方案。我没有意识到 C99 支持可变参数宏，太好了。我正在使用一个不支持它的微软编译器（至少不支持那种形式）。 - Mark Wilkins

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这可能与您想要的不太相关，但以下类似的内容可能会帮到您：

#define MY_VARIADIC_MACRO(X) printf( "%s\n", #X )

接下来，您可以按以下方式使用它。将参数括在括号中，以便它显示为宏的一个参数。

MY_VARIADIC_MACRO(( var1, var2, "string" ));

然后，您可以让宏调用一些函数来去除外部括号或可能解析给定字符串。

- Mark Wilkins

这个几乎快到位了，但是要的是不需要括号...可恶的回车太快了，需要记住Shift-Return。我认为上面的答案非常接近我正在努力寻找的解决方案。我会给它投票支持，但无法将其标记为主要答案，因为它并不能完全满足要求。 - Hazok

@Zach：我也猜到了。我很想看看怎么做。我的理解是这不可能，但我希望被证明是错的。 - Mark Wilkins

我在上面发布了我的答案，我会采用它，感到非常兴奋，解决了我面临的很多问题。 - Hazok

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可以查看英文原文，
原文链接

- Chris Dodd · Accepted Answer

您可以使用各种递归宏技术来处理可变参数宏。例如，您可以定义一个NUM_ARGS宏，用于计算可变参数宏的参数数量：

#define _NUM_ARGS(X100, X99, X98, X97, X96, X95, X94, X93, X92, X91, X90, X89, X88, X87, X86, X85, X84, X83, X82, X81, X80, X79, X78, X77, X76, X75, X74, X73, X72, X71, X70, X69, X68, X67, X66, X65, X64, X63, X62, X61, X60, X59, X58, X57, X56, X55, X54, X53, X52, X51, X50, X49, X48, X47, X46, X45, X44, X43, X42, X41, X40, X39, X38, X37, X36, X35, X34, X33, X32, X31, X30, X29, X28, X27, X26, X25, X24, X23, X22, X21, X20, X19, X18, X17, X16, X15, X14, X13, X12, X11, X10, X9, X8, X7, X6, X5, X4, X3, X2, X1, N, ...)   N

#define NUM_ARGS(...) _NUM_ARGS(__VA_ARGS__, 100, 99, 98, 97, 96, 95, 94, 93, 92, 91, 90, 89, 88, 87, 86, 85, 84, 83, 82, 81, 80, 79, 78, 77, 76, 75, 74, 73, 72, 71, 70, 69, 68, 67, 66, 65, 64, 63, 62, 61, 60, 59, 58, 57, 56, 55, 54, 53, 52, 51, 50, 49, 48, 47, 46, 45, 44, 43, 42, 41, 40, 39, 38, 37, 36, 35, 34, 33, 32, 31, 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1)

有了这个，你就可以编写一个FOREACH宏，用于展开列表中每个元素的另一个宏：

#define EXPAND(X)       X
#define FIRSTARG(X, ...)    (X)
#define RESTARGS(X, ...)    (__VA_ARGS__)
#define FOREACH(MACRO, LIST)    FOREACH_(NUM_ARGS LIST, MACRO, LIST)
#define FOREACH_(N, M, LIST)    FOREACH__(N, M, LIST)
#define FOREACH__(N, M, LIST)   FOREACH_##N(M, LIST)
#define FOREACH_1(M, LIST)  M LIST
#define FOREACH_2(M, LIST)  EXPAND(M FIRSTARG LIST) FOREACH_1(M, RESTARGS LIST)
#define FOREACH_3(M, LIST)  EXPAND(M FIRSTARG LIST) FOREACH_2(M, RESTARGS LIST)
        :

这将让你能够定义一个将其每个参数转换为字符串的宏：

#define STRINGIFY(X)    #X
#define MY_VARIADIC_MACRO(...)    FOREACH(STRINGIFY, (__VA_ARGS__))