使用可变参数宏的结构初始化数组

Posted 2023-02-18

【中文标题】使用可变参数宏的结构初始化数组

【英文标题】：Array of struct initialization using variadic macro

【发布时间】：2021-09-04 17:09:10

【问题描述】：

我有以下类型定义：

typedef struct 
  int (*function)(int argc, char *argv[]);
  char *name;
 command_t;

成员function是一个函数指针，成员name是一个字符串，它将存储函数的名称。

为了初始化command_t 类型的变量，我编写了以下宏：

#define COMMAND(x) (command_t).function = x, .name = #x

这是我目前初始化command_t数组的方式：

int ls(int argc, char *argv[]);
int echo(int argc, char *argv[]);
int cat(int argc, char *argv[]);
int mkdir(int argc, char *argv[]);

command_t cmd_list[] = COMMAND(ls), COMMAND(echo), COMMAND(cat), COMMAND(mkdir);

我希望能够像这样初始化command_t 的数组：

command_t cmd_list[] = COMMAND(ls, echo, cat, mkdir);

或

command_t cmd_list[] = COMMAND(ls, echo, cat, mkdir);

我知道COMMAND 必须是可变参数宏才能这样做，但我不知道如何编写。

【问题讨论】：

我不认为它可以用可变参数宏来完成。预处理器无法解构 VA_ARGS 并处理每个 arg。它只能对其体内的 VA_ARGS 进行简单的扩展。恕我直言，X 宏在这里更合适。

"我希望能够像这样初始化一个 command_t 数组" 为什么？它并没有提高可读性，它只是让你的代码看起来更神秘。如果有的话，你应该为整个初始化列表创建一个宏。

【参考方案1】：

我认为您已经接近最易读的形式。尝试创建尽可能简单的代码。因此，与其发明一些奇怪的宏，C 程序员在不经过一堆宏的情况下都无法理解它的作用，不如为整个初始化列表创建一个宏——这是相当普遍的做法。

即：command_t cmd_lst[] = COMMAND_INIT; 然后：

#define COMMAND(cmd)  .function = cmd, .name = #cmd 
#define COMMAND_INIT  COMMAND(ls), COMMAND(echo), COMMAND(cat), COMMAND(mkdir) 

---

另一个选项是 X 宏。它们不一定更具可读性，但可能会减少其他地方的代码重复：

#define FUNC_LIST(X) \
  X(ls)              \
  X(echo)            \
  X(cat)             \
  X(mkdir)           \

...

#define COMMAND_INIT(func)  .function = func, .name = #func ,  
command_t cmd_lst[] =  FUNC_LIST(COMMAND_INIT) ;

【参考方案2】：

//stringification of the argument Arg
#define PP_STRINGIFY(Arg) PP_STRINGIFY_(Arg)
#define PP_STRINGIFY_(Arg) #Arg

//concatenation of the two arguments
#define PP_CAT2(_1, _2) PP_CAT_(_1, _2)
#define PP_CAT_(_1, _2) _1##_2

//enumerate the number of arguments (min:1, max: 8)
#define PP_VA_NUM_ARGS(...) PP_VA_NUM_ARGS_(__VA_ARGS__,8,7,6,5,4,3,2,1)
#define PP_VA_NUM_ARGS_(_1,_2,_3,_4,_5,_6,_7,_8,N,...) N

//a single command initializer
#define COMMAND(x) (command_t).function = x, .name = PP_STRINGIFY(x)

//command list initializer
#define COMMAND_LST(...)  PP_CAT2(COMMAND_LST_,PP_VA_NUM_ARGS(__VA_ARGS__))(__VA_ARGS__) 

//implement as many as you need
//maybe you need to extend PP_VA_NUM_ARGS (current max limit 8)
#define COMMAND_LST_1(_1) COMMAND(_1)
#define COMMAND_LST_2(_1,_2) COMMAND(_1), COMMAND(_2)
#define COMMAND_LST_3(_1,_2,_3) COMMAND_LST_2(_1,_2), COMMAND(_3)
#define COMMAND_LST_4(_1,_2,_3,_4) COMMAND_LST_3(_1,_2,_3), COMMAND(_4)

typedef struct 
    int (*function)(int argc, char *argv[]);
    char *name;
 command_t;

int ls(int argc, char *argv[]);
int echo(int argc, char *argv[]);
int cat(int argc, char *argv[]);
int mkdir(int argc, char *argv[]);

int main()

    command_t cmd_lst[] = COMMAND_LST(ls, echo, cat, mkdir);
    return 0;

CPP 输出方式

gcc -E main.c

给你

command_t cmd_lst[] =  
    (command_t).function = ls, .name = "ls", 
    (command_t).function = echo, .name = "echo", 
    (command_t).function = cat, .name = "cat", 
    (command_t).function = mkdir, .name = "mkdir" 
;