在 C 编译时评估的预处理器函数

Question

我想编写在以下位置评估的预处理器函数/数组 编译时间。例如，如果我定义

#define MYARR[] {5,4,3,2,1,0}

然后，代码

int x = R[0];

应呈现为

int x = 5;

给编译器。 （当然索引中只能使用文字）。 如果代码大小/内存很关键并且我们不想这样做，那么这一点很重要 存储

MYARR

，但我们需要它来方便编码。

编译时函数也不错。例如，类似

#define MYMAP(n)
#if n==1
5
#else
2

所以，声明

int x = MYMAP(4);

应以如下方式呈现给编译器：

int x = 2; 显然，我们必须使用文字作为参数。这可能吗？

Answer 1

当然有可能。虽然您可以手动执行此操作，但

Boost.Preprocessor已经为您提供了所需的工具：

#include <boost/preprocessor.hpp>
#define SEQ (5)(4)(3)(2)(1)(0)
int x = BOOST_PP_SEQ_ELEM(0, SEQ);

...转变为：

int x = 5; 它还包括算术、比较和控制结构，如

IF

、

FOR

、

FOR_EACH

、枚举……您只需记住，您可以使用的数据类型相当有限。

再次利用

Boost.PP，你的第二个例子可以像这样完成：

#define MYMAP(x) BOOST_PP_IF(BOOST_PP_EQUAL(x, 1), 5, 2) 你当然可以手动实现Boost.PP所做的事情，但考虑到这需要时间和精力，我个人不会打扰。

作为 C 用户，您不会对 Boost 的其余部分感兴趣，因此您可能需要使用

bcp 来提取预处理器组件。

Answer 2

标准 C 预处理器不会做你想做的事。为了可靠地获得这种行为，您将需要一个更强大的非标准预处理工具。然而，我对可用的内容还不够熟悉，无法引导您找到您可能想要的内容。

尽管在第二种情况下，您仍然可以在大多数现代编译器上获得您想要的效果。例如：

#define MYMAP(n) (((n) == 1) ? 5 : 2)

int x = MYMAP(4);

仍将

呈现给编译器为：

int x = ((4 == 1) ? 5 : 2); 但是编译器本身，如果它是一个合理的现代编译器并且您允许它优化，则可能会注意到这个表达式可以在编译时求值，并且会发出与

相同的代码

int x = 2; 但是，没有任何东西可以

保证编译器将执行此优化。

Answer 3

在C99中（你确实需要它，C89不会这样做）你可以做类似的事情

#define MyMap(N) (((int const[]){ 3, 4, 5, 6, 7})[N]) 只要您的类型是

int

，但任何其他类型都可以。奇怪的东西 

(int const[]){ 3, 4, 5, 6, 7}

 被称为复合文字。基本类型中的 

const

 告诉编译器它不会被修改，并且他可以将所有具有相同内容的实例别名到相同的固定位置。

编辑，咖啡馆评论后： 一般来说，对于这种方法，大多数编译器将能够完全优化对数组的任何引用，前提是 N

 是可以在编译时计算的表达式，例如固定值 

7

 或 

'a'

 等。 

如果不是这种情况，编译器必须在某处创建数组对象。有了

const

，他就可以只生成它的一份副本，无论您在代码中调用宏的频率如何。当他设法这样做时，数组的初始化将在编译时完成，因此不会有编译时间开销。

我检查了我机器上的三个编译器：

• gcc

   和 

  clang

   分配数组
  堆栈和每个单独的这个
  调用 

  MyMap

  、

  bad，因为开销与数组的大小成正比。
• opencc

   静态分配数组
  但为每次调用创建一个新副本
  到 

  MyMap

  ，

  更好，但还不够理想。

Answer 4

myarr 我能做的事情

#define MYARR(x) ("1234567"[x]) 仍在思考整数。我的地图是

#define MYMAP(n) (n == 1 ? 5 : 2)

Answer 5

没有标准的预处理器命令可以按照您想要的方式处理数组。我建议你使用 const。

static const int R[] = {5,4,3,2,1,0};
...
int a = R[0];

那么MYMAP问题...

#define MYMAP(n) ((n)==1?5:2)
...
int a = MYMAP(1); // equals 5.