宏的高級用法

對于條件/分支處理的程序設(shè)計(jì)，我們慣性地會(huì)選擇switch-case或者if-else，這也是C語言老師當(dāng)初教的。以下，我們用一個(gè)播放器的例子來說明，要實(shí)現(xiàn)的功能如下：

收到用戶操作播放器命令請求，如“播放”、“暫?！钡龋绦蛞獙γ钭鲄^(qū)分；

針對不同的命令請求，作相應(yīng)的處理；

輸出必要的輔助信息。

首先，將命令定義成enum類型：

enum { CMD_PLAY， CMD_PAUSE， CMD_STOP， CMD_PLAY_NEXT， CMD_PLAY_PREV， };

然后，用switch-case的分支處理：

switch（cmd） { case CMD_PLAY： // handle play command break; case CMD_PAUSE： // handle pause command break; case CMD_STOP： // handle stop command break; case CMD_PLAY_NEXT： // handle play next command break; case CMD_PLAY_PREV： // handle play previous command break; default： break; }

實(shí)際上，這也沒什么毛病。但是，時(shí)間長了，需求不斷變更，程序不斷迭代，這個(gè)switch-case會(huì)變得非常冗長而很難維護(hù)。你不相信？我曾經(jīng)見到過》1000行的類似這樣的代碼。如果讓你接手維護(hù)這樣的代碼，你內(nèi)心會(huì)不會(huì)狂奔著萬千***？

但是，我不敢更改這個(gè)祖?zhèn)鞯膕witch-case啊，那么小心翼翼地將這些命令處理封裝成函數(shù)。像這樣：

#define FUNC_IN（） printf（“enter %s \r\n”， __FUNCTION__） void func_cmd_play（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_pause（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_stop（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_play_next（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_play_prev（void* p） { FUNC_IN（）; } void player_cmd_handle（int cmd， void* p） { switch（cmd） { case CMD_PLAY： func_cmd_play（p）; break; case CMD_PAUSE： func_cmd_pause（p）; break; case CMD_STOP： func_cmd_stop（p）; break; case CMD_PLAY_NEXT： func_cmd_play_next（p）; break; case CMD_PLAY_PREV： func_cmd_play_prev（p）; break; default： break; } }

后來，甲方還是不斷地更改需求，導(dǎo)致播放器的命令越來越多，幾十個(gè)上百個(gè)了……痛定思痛，我——要——改——革??！

解放switch-case/if-else

腦子里想來想去，度娘上翻來翻去，于是定義了個(gè)結(jié)構(gòu)體：

typedef void（*pFunc）（void* p）; typedef struct { tCmd cmd; pFunc func; }tPlayerStruct; tPlayerStruct player_cmd_func［］ = { {CMD_PLAY， func_cmd_play） }， {CMD_PAUSE， func_cmd_pause） }， {CMD_STOP， func_cmd_stop） }， {CMD_PLAY_NEXT， func_cmd_play_next） }， {CMD_PLAY_PREV， func_cmd_play_prev） }， }; #define ARR_LEN（arr）sizeof（arr）/sizeof（arr［0］） void player_cmd_handle（int cmd， void* p） { for（int i = 0; i 《 ARR_LEN（player_cmd_func）; i++） { if（player_cmd_func［i］.cmd == cmd && NULL ！= player_cmd_func［i］.func） { player_cmd_func［i］.func（p）; break; } } }

咦？好像代碼簡潔了不少哦，改完之后好有成就感。

身為追求卓越的程序員，我還是有點(diǎn)不滿意，可不可以不用for循環(huán)，直接使用player_cmd_func［cmd］.func（p）;，這樣還可以免去查詢的步驟，提高效率？

想法是好的，如果上面的程序不用for循環(huán)，有可能數(shù)組越界，還有如果有命令增加，順序下標(biāo)不對應(yīng)的問題。

之前，我在《C語言的奇技淫巧之五》中的第50條提到過這個(gè)方法，還立了個(gè)flag，我要用MACRO寫個(gè)更高效更好的代碼！

使用X-MACRO

你聽說過X-MACRO么？聽過沒聽過都沒關(guān)系，來，我們一起耍起來！

MACRO或者說宏定義（書上或者規(guī)范上一般講預(yù)處理）基本原因都很簡單，看看就很容易學(xué)會(huì)?？雌饋砗孟褚彩瞧降瓱o奇，似乎沒什么大作用。但是，你可別小看它，我們將其安上個(gè)“X”就很牛逼（不知道這個(gè)是啥傳統(tǒng)，對于某些函數(shù)的擴(kuò)展，喜歡在其前面或后面加個(gè)“X”，然后這個(gè)函數(shù)比之前的函數(shù)功能強(qiáng)大很多，Windows里面的Api就有這案例）。

X-MACRO是一種可靠維護(hù)代碼或數(shù)據(jù)的并行列表的技術(shù)，其相應(yīng)項(xiàng)必須以相同的順序出現(xiàn)。它們在至少某些列表無法通過索引組成的地方（例如編譯時(shí)）最有用。此類列表的示例尤其包括數(shù)組的初始化，枚舉常量和函數(shù)原型的聲明，語句序列和切換臂的生成等。X-MACRO的使用可以追溯到1960年代。它在現(xiàn)代C和C ++編程語言中仍然有用。

X-MACRO應(yīng)用程序包括兩部分：

列表元素的定義。

擴(kuò)展列表以生成聲明或語句的片段。

該列表由一個(gè)宏或頭文件（名為LIST）定義，該文件本身不生成任何代碼，而僅由一系列調(diào)用宏（通常稱為“ X”）與元素的數(shù)據(jù)組成。LIST的每個(gè)擴(kuò)展都在X定義之前加上一個(gè)list元素的語法。LIST的調(diào)用會(huì)為列表中的每個(gè)元素?cái)U(kuò)展X。

好了，少扯淡，我們是實(shí)戰(zhàn)派，搞點(diǎn)有用的東西。

對于MACRO有幾個(gè)明顯的特征：

MACRO實(shí)際上就是做替換工作；

宏定義的替換工作是在編譯前進(jìn)行的，即預(yù)編譯；

宏定義可以用undef取消，然后再重新反復(fù)定義。

我們就用這幾個(gè)特征把MACRO耍到牛X起來！

#define X（a，b）a int x = DEF_X（1，2）; #undef DEF_X #define DEF_X（a，b）b int y = DEF_X（1，2）;

從上面可以看到，這個(gè)x和y的值是不一樣的。

于是可以定義一個(gè)這樣的宏：

#define CMD_FUNC \ DEF_X（CMD_PLAY， func_cmd_play） \ DEF_X（CMD_PAUSE， func_cmd_pause） \ DEF_X（CMD_STOP， func_cmd_stop） \ DEF_X（CMD_PLAY_NEXT， func_cmd_play_next） \ DEF_X（CMD_PLAY_PREV， func_cmd_play_prev） \

CMD的enum可以這樣定義：

typedef enum { #define DEF_X（a，b） a， CMD_FUNC #undef DEF_X CMD_MAX }tCmd;

預(yù)編譯后，這實(shí)際上就是這樣的：

typedef enum { CMD_PLAY， CMD_PAUSE， CMD_STOP， CMD_PLAY_NEXT， CMD_PLAY_PREV， CMD_MAX }tCmd;

接著，我們按這種套路定義一個(gè)函數(shù)指針數(shù)組：

const pFunc player_funcs［］ = { #define DEF_X（a，b） b， CMD_FUNC #undef DEF_X };

甚至，我們可以定義一個(gè)命令的字符串，以作打印信息用：

const char* str_cmd［］ = { #define DEF_X（a，b） #a， CMD_FUNC #undef DEF_X };

只要這個(gè)DEF_X（a，b）里面的a和b是對應(yīng)關(guān)系正確的，CMD_FUNC后面的元素順序是所謂了，這個(gè)比前面的結(jié)構(gòu)體有天然優(yōu)勢。這樣，我們就可以直接用下標(biāo)開始操作了：

void player_cmd_handle（tCmd cmd， void* p） { if（cmd 《 CMD_MAX） { player_funcs［cmd］（p）; } else { printf（“Command（%d） invalid！\n”， cmd）; } }

這不僅提高了效率，還不用擔(dān)心命令的順序問題。

這種X-MACRO的用法對分支結(jié)構(gòu)，特別是消息命令的處理特別的方便高效。

以下附上該案例的完整測試源碼：

#include 《stdio.h》 #define FUNC_IN（） printf（“enter %s \r\n”， __FUNCTION__） #define CMD_FUNC \ DEF_X（CMD_PLAY， func_cmd_play） \ DEF_X（CMD_PAUSE， func_cmd_pause） \ DEF_X（CMD_STOP， func_cmd_stop） \ DEF_X（CMD_PLAY_NEXT， func_cmd_play_next） \ DEF_X（CMD_PLAY_PREV， func_cmd_play_prev） \ typedef enum { #define DEF_X（a，b） a， CMD_FUNC #undef DEF_X CMD_MAX }tCmd; const char* str_cmd［］ = { #define DEF_X（a，b） #a， CMD_FUNC #undef DEF_X }; typedef void（*pFunc）（void* p）; void func_cmd_play（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_pause（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_stop（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_play_next（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_play_prev（void* p） { FUNC_IN（）; } const pFunc player_funcs［］ = { #define DEF_X（a，b） b， CMD_FUNC #undef DEF_X }; void player_cmd_handle（tCmd cmd， void* p） { if（cmd 《 CMD_MAX） { player_funcs［cmd］（p）; } else { printf（“Command（%d） invalid！\n”， cmd）; } } int main（void） { player_cmd_handle（CMD_PAUSE， （void*）0）; player_cmd_handle（100， （void*）0）; return 0; }

留個(gè)作業(yè)題：

如何靈活地將一個(gè)結(jié)構(gòu)體的內(nèi)容系列化到一個(gè)數(shù)組中，以及如何將一個(gè)數(shù)組的內(nèi)容解系列化到結(jié)構(gòu)體中？

例如，將以下結(jié)構(gòu)體s的內(nèi)容copy到data中（別老想著memcopy哦）：

typedef struct STRUCT_DATA { int a; char b; short c; }tStruct;tStruct s; unsigned char data［100］;