从C ++宏创建字符串列表和枚举列表

问题描述 投票:19回答:8

为了使我的代码更短更容易更改,我想替换类似的东西

enum{ E_AAA, E_BBB, E_CCC };
static const char *strings{"AAA", "BBB", "CCC" };

使用宏,如INIT(AAA,BBB,CCC);但是当我尝试使用变量参数和字符串化做一个宏时,我得到一个错误,因为没有声明参数。

有关如何做到这一点的任何想法?

c++ c macros c-preprocessor variadic
8个回答
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这是我几天前学到的解决方案。参加您的问题的简化版本是:

#define ENUM_MACRO(name, v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7)\
    enum name { v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7};\
    const char *name##Strings[] = { #v1, #v2, #v3, #v4, #v5, #v6, #v7};

ENUM_MACRO(Week, Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat);

但是你可以使用函数调用来改进版本,如下所示:

#define ENUM_MACRO(name, v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7)\
    enum name { v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7};\
    const char *name##Strings[] = { #v1, #v2, #v3, #v4, #v5, #v6, #v7};\
    const char *name##ToString(value) { return name##Strings[value]; }

ENUM_MACRO(Week, Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat);

这将成长为:

  enum Week { Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat}; 
  const char *WeekStrings[] = { "Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat"}; 
  const char *WeekToString(value) { return WeekStrings[value]; };

您甚至可以为第一个元素使用偏移量,如下所示:

#define ENUM_MACRO(name, offset, v1, v2, v3, v4, v5, v6, v7)\
    enum name { v1 =  offset, v2, v3, v4, v5, v6, v7};\
    const char *name##Strings[] = { #v1, #v2, #v3, #v4, #v5, #v6, #v7};\
    const char *name##ToString(value) { return name##Strings[value - offset ]; }

ENUM_MACRO(Week, 1, Sun, Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat);

我希望这有帮助。

小心,Beco

参考:

kush的Print the month question,由Danny Varod回答


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你可以用一些宏魔法来做到这一点:

#define FRUITS \
    etype(Unknown), \
    etype(Apple),   \
    etype(Orange),  \
    etype(Banana),  \
    etype(Apricot), \
    etype(Mango)

#define etype(x) F_##x

typedef enum { FRUITS } Fruit;

#undef etype
#define etype(x) #x

static const char *strFruit[] = { FRUITS };

这是一个测试程序:

#include <iostream>
#include <exception>
#include <vector>

#define FRUITS \
    etype(Unknown), \
    etype(Apple),   \
    etype(Orange),  \
    etype(Banana),  \
    etype(Apricot), \
    etype(Mango)

#define etype(x) F_##x

typedef enum { FRUITS } Fruit;

#undef etype
#define etype(x) #x

static const char *strFruit[] = { FRUITS };

const char *enum2str (Fruit f)
{
    return strFruit[static_cast<int>(f)];
}

Fruit str2enum (const char *f)
{
    const int n = sizeof(strFruit) / sizeof(strFruit[0]);
    for (int i = 0; i < n; ++i)
    {
        if (strcmp(strFruit[i], f) == 0)
            return (Fruit) i;
    }
    return F_Unknown;
}

int main (int argc, char *argv[])
{
    std::cout << "I like " << enum2str(F_Mango) << std::endl;
    std::cout << "I do not like " << enum2str(F_Banana) << std::endl;
    std::vector<char *> v;
    v.push_back("Apple");
    v.push_back("Mango");
    v.push_back("Tomato");
    for (int i = 0; i < v.size(); ++i)
    {
        const Fruit f = str2enum(v[i]);
        if (f == F_Unknown)
            std::cout << "Is " << v[i] << " a fruit?" << std::endl;
        else
            std::cout << v[i] << " is a fruit" << std::endl;
    }
    return 0;
}

它输出:

I like Mango
I do not like Banana
Apple is a fruit
Mango is a fruit
Is Tomato a fruit?

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这是我的解决方案:

#define FRUITS(fruit) \
  fruit(Apple)        \
  fruit(Orange)       \
  fruit(Banana)       

#define CREATE_ENUM(name) \
  F_##name,

#define CREATE_STRINGS(name) \
  #name,

诀窍在于,“水果”是宏“水果”的一个参数,将被你传递给它的东西取代。例如:

FRUITS(CREATE_ENUM)

将扩展到这个:

F_Apple, F_Orange, F_Banana, 

让我们创建枚举和字符串数组:

enum fruit {
  FRUITS(CREATE_ENUM)
};

const char* fruit_names[] = {
  FRUITS(CREATE_STRINGS)
};

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这是Boost.Preprocessor的解决方案:

#include <boost/preprocessor.hpp>

#define DEFINE_ENUM_DECL_VAL(r, name, val) BOOST_PP_CAT(name, BOOST_PP_CAT(_, val))
#define DEFINE_ENUM_VAL_STR(r, name, val) BOOST_PP_STRINGIZE(val)
#define DEFINE_ENUM(name, val_seq)                                                 \
  enum name {                                                                      \
    BOOST_PP_SEQ_ENUM(BOOST_PP_SEQ_TRANSFORM(DEFINE_ENUM_DECL_VAL, name, val_seq)) \
  };                                                                               \
  static const char* BOOST_PP_CAT(name, _strings[] = ) {                           \
    BOOST_PP_SEQ_ENUM(BOOST_PP_SEQ_TRANSFORM(DEFINE_ENUM_VAL_STR, name, val_seq)) \
  };

DEFINE_ENUM(E, (AAA)(BBB)(CCC))

(AAA)(BBB)(CCC)是树元素AAA,BBB和CCC的Boost.Preprocessor序列;宏将枚举名称附加到它的模态:

enum E { E_AAA, E_BBB, E_CCC };
static const char* E_strings[] = { "AAA", "BBB", "CCC" };

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一种方法是使用X-Macros,它基本上是一种定义宏的方法,然后用于生成比简单宏容易允许的更复杂的结构。 Here is an example完全按照你的要求行事。


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处理此问题的一种方法是定义列表宏,即扩展到另一个宏以供用户定义的内容。例如:

#define MY_LIST MY_ENTRY(AAA) MY_ENTRY(BBB) MY_ENTRY(CCC)

要定义enum

#define MY_ENTRY(x) E_##x,
enum name
{
  MY_LIST
  NUMBER_OF_ELEMENTS    /* Needed to eat trailing comma (not needed in C99, but in C++) */
};
#undef MY_ENTRY

要定义字符串:

#define MY_ENTRY(x) #x,
static const char *strings[] = { MY_LIST };
#undef MY_ENTRY

就个人而言,我觉得这比X宏更容易使用,因为这不依赖于包含文件魔法。


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对于一个简单的解决方案,我建议像X-Macros

对于一个更复杂的解决方案,增加了一些其他功能(如范围检查,增强型安全性,可选的相关数据等),有一个提议(但从未定型)Boost.Enum library


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我有点迟到了,但这是另一个建议。 它创建了一个强类型的枚举类,比如MyEnumName和一个伴侣静态助手类Enumator<MyEnumName>。 它比以前的答案更大,因为它有更多的功能,例如流操作符用于从/到字符串的转换。 请注意,由于使用了索引序列,它依赖于c ++ 14标准。

用法:

/* One line definition - no redundant info */
ENUM_DEFINE(WeekDay /*first item is enum name*/, 
    Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday);

/* works seemlessly with streams (good for logging) */
auto dayOne = WeekDay::Sunday;
std::cout << "day of week is: " << day_of_week;

/* explicit construction from string using WeekDay_enum companion class*/
auto dayTwo = Enumator<WeekDay>::fromString("Tuesday");


/*Iterate over all enum values using Enumator<WeekDay> companion class*/
std::cout << "Days of the week are:\n"
for (auto enumVal : Enumator<WeekDay>::getValues()) {
    std::cout << enumVal << "\n";
}

资源:

    #include <array>
    #include <string>
    #include <sstream>
    #include <stdexcept>

template<typename E>
using isEnum = typename std::enable_if<std::is_enum<E>::value>::type;

template<typename E, typename = isEnum<E>>
constexpr static int enumSize() {
    return 0;
}

template<typename E, typename = isEnum<E>>
inline static std::string getEnumStringValues() {
    return "";
}


/*Enum companion class to hold the methods that can't be declared in an enum*/
template<typename EnumType, isEnum<EnumType>* = nullptr>
class Enumator
{
    Enumator() = delete; /* prevents instantiation */

public:

    constexpr static int size() {
        return enumSize<EnumType>();
    }
    /* list of all enum values a string */
    static auto const& getValuesStr()
    {
        static std::array<std::string, size()> values;
        if (values[0].empty()) {
            std::string valuesStr = getEnumStringValues<EnumType>();
            std::stringstream ss(valuesStr);
            for (auto& value : values) {
                std::getline(ss, value, ',');                   
            }
        }
        return values;
    };

    /* list of all enum values */
    static auto const& getValues()
    {
        static std::array<EnumType, size()> values{ make_array(std::make_index_sequence<size()>()) };
        return values;
    };

    /* To/from string conversion */
    constexpr static std::string const& toString(EnumType arg) {
        return getValuesStr()[static_cast<unsigned>(arg)];
    }

    static EnumType fromString(std::string const& val)
    {
        /* Attempt at converting from string value */
        auto const& strValues = getValuesStr();

        for (unsigned int i = 0; i < strValues.size(); i++)
        { 
            if (val == strValues[i])
            {
                return static_cast<EnumType>(i);
            }
        }
        throw std::runtime_error("No matching enum value found for token: " + val);
    }

private:
    /* Helper method to initialize array of enum values */
    template<std::size_t...Idx>
    static auto make_array(std::index_sequence<Idx...>)
    {
        return std::array<EnumType, size()>{{static_cast<EnumType>(Idx)...}};
    }
};

template<typename EnumType, isEnum<EnumType>* = nullptr>
inline std::istream& operator>> (std::istream& input, EnumType& arg)
{
    std::string val;
    input >> val;
    arg = Enumator<EnumType>::fromString(val);
    return input;
}

template<typename EnumType, isEnum<EnumType>* = nullptr>
inline std::ostream& operator<< (std::ostream& output, const EnumType& arg)
{
    return output << Enumator<EnumType>::toString(arg);
}

#define ENUM_DEFINE(EnumName,...)\
    \
    enum class EnumName;\
    \
    template<>\
    constexpr int enumSize<EnumName>() {\
        /*Trick to get the number of enum members:*/\
        /*dump all the enum values in an array and compute its size */\
        enum EnumName { __VA_ARGS__ }; \
        EnumName enumArray[]{ __VA_ARGS__ }; \
        return sizeof(enumArray) / sizeof(enumArray[0]); \
    }\
    \
    template<>\
    inline std::string getEnumStringValues<EnumName>() { return #__VA_ARGS__; }\
    \
    enum class EnumName : int { __VA_ARGS__ }
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