你用过宏##粘贴函数，然后用函数指针查找执行吗？今天就给你说道说道

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发布于: 2020 年 10 月 27 日

总述
宏的使用，大家经常会用，但是一般只是简单定义一个符号常量，类似于 #define WHEEL_SCALE_MM 0.53f、
#define LOG_I(tag, text_fmt, ...) log_i(tag, text_fmt, ##__VA_ARGS__) ，但是除此之外还有宏还有个 ##粘贴作用，可以配合 #define 这个常量表达式，可以做成一个宏定义指针函数列表，继而查询执行函数。
话不多说，我们开始今天的分享，首先还是会进行一下常规的描述，再分享"##"粘贴的妙用。

作者：良知犹存

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一、#define 的常规操作

#define 预处理器指令和其他预处理器指令一样，以 #号作为一行的开

始。ANSI 和后来的标准都允许 #号前面有空格或制表符，而且还允许在 #和

指令的其余部分之间有空格。但是旧版本的 C 要求指令从一行最左边开始，

而且 #和指令其余部分之间不能有空格。指令可以出现在源文件的任何地

方，其定义从指令出现的地方到该文件末尾有效。我们大量使用 #define 指令来定义明示常量（manifest constant）（也叫做符号常量）。

预处理器指令从 #开始运行，到后面的第 1 个换行符为止。也就是说，指

令的长度仅限于一行。然而，在预处理开始前，编译器会把多行物理行处理为一行逻辑行。

一般我们会用 #define 来进行明示常量，或者做一个简单的宏替换函数

#define RX_BUF_SIZE 30#define MBEDTLS_DES_C        /*数据加密*/#define ExitIsr   Encoder_Isr   void Encoder_Isr(void){  	g.dir_count += (g.dir == 1)? 1 : -1;}

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每行 #define（逻辑行）都由 3 部分组成。第 1 部分是 #define 指令本身。第

2 部分是选定的缩写，也称为宏。有些宏代表值（如本例），这些宏被称为

类对象宏。C 语言还有类函数宏，稍后讨论。宏的名称中不允许有空格，而且必须遵循 C 变量的命名规则：只能使用字符、数字和下划线（_）字符，而且首字符不能是数字。第 3 部分（指令行的其余部分）称为替换列表或替换体。

一旦预处理器在程序中找到宏的实例后，就会用替换体代替该宏。从宏变成最终替换文本的过程称为宏展开。注意，可以在 #define 行使用标准 C 注释。如前所述，每条注释都会被一个空格代替。

此外我们还会比较多的使用变宏参

通过把宏参数列表中最后的参数写成省略号（即， 3 个点...）来实现这

一功能。这样，预定义宏_ _VA_ARGS_ _可用在替换部分中，表明省略号代表什么。

#define PR(...) printf(_ _VA_ARGS_ _)

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假设稍后调用该宏：

PR("Howdy");PR("weight = %d, shipping = $%.2f\n", wt, sp);

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对于第 1 次调用， _ _VA_ARGS_ _展开为 1 个参数："Howdy"。

对于第 2 次调用， _ _VA_ARGS_ _展开为 3 个参数："weight = %d,

shipping = $%.2f\n"、 wt、 sp。

因此，展开后的代码是：

printf("Howdy");printf("weight = %d, shipping = $%.2f\n", wt, sp);

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二、#define 配合 ##使用

很多人应该都知道"##"的用法，它被称为预处理的粘合剂，与 #运算符类似，##运算符可用于类函数宏的替换部分。而且，##还可以用于对象宏的替换部分。##运算符可以把两个记号组合成一个记号。

#define def_u32_array(__name, __size)     uint32_t array_##__name[__size];

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实际中，我们可以这样使用：

def_u32_array(sample_buffer, 64)

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宏展开的效果是：

uint32_t array_sample_buffer[64];

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同样类比于初始化一个数组，我们也可以粘贴形成一个函数

下面就是在 Linux 内核里面的源代码：

其中这个__pcpu_size_call_return 宏，通过 ##粘贴选择要使用的 raw_cpu_read_x 函数。

#define __pcpu_size_call_return(stem, variable)        \({                  \  typeof(variable) pscr_ret__;          \  __verify_pcpu_ptr(&(variable));          \  switch(sizeof(variable)) {          \  case 1: pscr_ret__ = stem##1(variable); break;      \  case 2: pscr_ret__ = stem##2(variable); break;      \  case 4: pscr_ret__ = stem##4(variable); break;      \  case 8: pscr_ret__ = stem##8(variable); break;      \  default:              \    __bad_size_call_parameter(); break;      \  }                \  pscr_ret__;              \})#define raw_cpu_read_1(pcp)    raw_cpu_generic_read(pcp)#define raw_cpu_generic_read(pcp)          \({                  \  *raw_cpu_ptr(&(pcp));            \})

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这部分是更高层次的宏定义，将 ##粘贴的函数再次定义为一个宏函数

#define raw_cpu_read(pcp)       __pcpu_size_call_return(raw_cpu_read_, pcp)#define __this_cpu_read(pcp)                        \({                                  \    __this_cpu_preempt_check("read");               \    raw_cpu_read(pcp);                      \})

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最后面进行执行 __this_cpu_read(current_kprobe);

int __kprobes arc_kprobe_handler(unsigned long addr, struct pt_regs *regs){  struct kprobe *p  p = __this_cpu_read(current_kprobe);  p = get_kprobe((unsigned long *)addr);    ... 省略多行代码    if (p->break_handler && p->break_handler(p, regs)) {    setup_singlestep(p, regs);    kcb->kprobe_status = KPROBE_HIT_SS;    return 1;}

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在 C++中我们也可以将做成一个指针列表，对应好每个函数的名称后，再次调用该定义的宏参数，就实现了指针调用。

#define AddFunc(Func) \FuncPtrTemplate Func##Map(int mode_name, int state_name) \{ \    static auto modeMap = Func##Register(); \    auto pair = std::make_pair(mode_name, state_name); \    auto mapEntry = modeMap->find(pair); \    if (mapEntry == modeMap->end()) \        return nullptr; \    return mapEntry->second; \} \bool Mode::Func(State *state) { \    auto state_id = getStateId(); \    auto p_function = Func##Map(getId(), state_id); \    if (p_function) \        return p_function(this, state); \    return false; \}AddFunc(IsExit);int main(){  IsExit(p.get());}