通过变量多次调用C预处理宏

Question

我希望能够清理我的汇编代码并提供一个宏的方式来多次调用“NOP”指令。

#define NOP() asm(" nop")

#define NOP_N( N ) \
    NOP(); \
    NOP(); \
    .... call NOP() N times

我不确定宏中是否可能实现这一点。

显然，出于性能考虑，我不希望像这样使用：

#define NOP_N( n ) { register int i; for(i=0;i<n;i++) asm(" nop"); }

这违背了 NOP 的初衷：

L17:                                    ; NOP_N(3);
        nop
        addi      1,r0                  ; Unsigned
        cmpi      3,r0
        blo       L17

此代码使用C和汇编语言编写，因此不涉及C ++。同时，编译器比较老旧，不支持变参宏...

- Gui13

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如何将其编写为宏以便于“N”，“调用NOP() N次”，其中N必须在编码时知道。 - Grijesh Chauhan

@Mogria：如果xgbi可以使用C ++，那么可以通过模板元编程相当简单地完成此操作，而不需要任何预处理技巧。 - jamesdlin

可能是重复问题：https://dev59.com/RGbWa4cB1Zd3GeqPUjxa - krlmlr

相关链接：https://dev59.com/F3RC5IYBdhLWcg3wXP0C - krlmlr

代码是用C和汇编语言编写的，因此这里不能涉及C++。此外，编译器相当老旧，不支持可变参数宏... - Gui13

Answer 1

我认为无界N的解决方案是不可能的。对于有限的N，你可以按照以下方式进行操作:

#define REPEAT_0(WHAT)
#define REPEAT_1(WHAT) WHAT REPEAT_0(WHAT)
#define REPEAT_2(WHAT) WHAT REPEAT_1(WHAT)
#define REPEAT_3(WHAT) WHAT REPEAT_2(WHAT)

#define NOP_N(N) REPEAT_##N(asm("nop");)

第一部分可以很容易地自动生成。用于第二部分的技术有时被称为令牌粘贴。

- krlmlr

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那是我预见到的最接近的可能性，而不需要可变参数宏。 - Gui13

Answer 2

那么关于这个和C预处理器是否是图灵完备的？怎么样呢？

#define EVAL(...)  EVAL1(EVAL1(EVAL1(__VA_ARGS__)))
#define EVAL1(...) EVAL2(EVAL2(EVAL2(__VA_ARGS__)))
#define EVAL2(...) EVAL3(EVAL3(EVAL3(__VA_ARGS__)))
#define EVAL3(...) EVAL4(EVAL4(EVAL4(__VA_ARGS__)))
#define EVAL4(...) EVAL5(EVAL5(EVAL5(__VA_ARGS__)))
#define EVAL5(...) __VA_ARGS__

AND REPEAT_INDIRECT

#define REPEAT(count, macro, ...) \
    WHEN(count) \
    ( \
        DEFER(REPEAT_INDIRECT) () \
        ( \
            DEC(count), macro, __VA_ARGS__ \
        ) \
        DEFER(macro) \
        ( \
            DEC(count), __VA_ARGS__ \
        ) \
    )
#define REPEAT_INDIRECT() REPEAT

//An example of using this macro
#define M(s, i, _) i
EVAL(REPEAT(8, M, ~)) // 0 1 2 3 4 5 6 7

永远：

#define FOREVER() \
    ? \
    DEFER(FOREVER_INDIRECT) () ()
#define FOREVER_INDIRECT() FOREVER
// Outputs question marks forever
EVAL(FOREVER())

- 0x90

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能否详细说明一下这段代码的作用？否则，将链接放在评论中虽然很好，但不适合作为答案。 - krlmlr

Answer 3

如果你真的想在预处理器中这样做（并且有符合C99标准的编译器），你可以使用P99中的P99_UNROLL。

但是你完全低估了现代编译器所能实现的优化。只要边界是编译时常量，一个好的优化编译器应该会为你展开代码。查看汇编以确保（gcc有-S）。

但是你可能可以通过正确编码来帮助编译器：

#define NOP_N(N) for(register unsigned i=0; i < (N); i++) asm(" nop")

那就是，将循环计数器设为本地变量，并使用无符号类型，以避免理论上的溢出问题。

- Jens Gustedt

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问题在于编译器确实*有点老了。我检查过，使用for循环将会初始化整数而不是展开循环。 - Gui13