用宏展开代码

　　“宏”这个玩意儿可能会触动很多人抵触的情绪，我也一样：很讨厌它。通常我不会用它进行计算，只有在合适的时候（比如能让我少打一些字，或者能增强代码的可读）才会请出它来。好了，言归正转，现在我要将一个代码片段有规律地重复N次，更具体点，就是在定义一个模板的时候，参数列表会很长，但是这些参数的名字是很有规律地：依次为typename T1,typename T2,....typename TN:

template<typename T1,typename T2,...,typename TN>
class ManyTemplateParms
{};

在C++还没有支持模板的List参数（《C++ template》第13章）之前，我们可以利用宏来减少我们的工作量。

　　想一下吧，如果问题变了，现在的问题是要你写一个函数打印出上面的模板参数列表，你会怎么干？拿到这个需求时，我写下了两个函数：

printMetaExpr： 接收一个参数i,打印出 typename Ti,

print:接收一个参数N，作为需要打印的参数个数，然后在一个for循环中调用printMetaExprN次，如下：

#include <iostream>
void printMetaExpr(int i)
{
	std::cout<<"typename T"<<i<<",";
}

void print(int n)
{
	for (int i = 0;i < n;++i)
	{
		printMetaExpr(i);
	}
}

宏其实也和stream差不多，只不过宏不是把这些东西输出到控制台或者文件中，而是输出给编译器看的，本质上没什么区别，所以我们可以这样来设计我们的宏:

定义宏DEFINE_TEMPLATE_PARAM(N)，来展开typename TN,这个比较简单：#define DEFINE_TEMPLATE_PARAM(N) typename T##N
定义一个可以调用DEFINE_TEMPLATE_PARAM的宏CALL_MACRO(N,callee,sep):这个宏会调用callee N次，并且每一次调用后都会加上一个分隔sep.

难点就在每二步了，如何来循环调用宏呢？搔头了吧，其实也不是十分地难，还是拿上面打印到控制台的程序来说吧，如果你将print写了成递归的形式，一切就真相大白啦:

void print(int n)
{
    if (1 == n)
    {
        printMetaExpr(1);
    }
    else
    {
        print(n - 1);
        printMetaExpr(n);
    }
}

按照这个思路，如果说我们要支持最多可以调用5次，我们就可以写出下面的递归宏啦:

#define CALL_MACRO0(callee)      
#define CALL_MACRO1(callee)   calee(1)   
#define CALL_MACRO2(callee)   CALL_MACRO1(callee) , callee(2)
#define CALL_MACRO3(callee)   CALL_MACRO2(callee) , callee(3)   
#define CALL_MACRO4(callee)   CALL_MACRO3(callee) , callee(4)  
#define CALL_MACRO5(callee)   CALL_MACRO4(callee) , callee(5)

最后用下面的宏封装一下上面的宏

#define CALL_MACRO(N,callee) CALL_MACRO##N(callee)

为了验证上述宏的正确性，我向大家隆重介绍一个可以调试宏的宏。

#define PRINT_MACRO_( x,...) #x #__VA_ARGS__
#define PRINT_MACRO( x ) PRINT_MACRO_( x )

好了，现在可以写一个简单地程序来测试一下成果啦：

代码

#define DEFINE_TEMPLATE_PARAM(N) typename T##N
#define CALL_MACRO0(callee)      
#define CALL_MACRO1(callee)   callee(1)   
#define CALL_MACRO2(callee)   CALL_MACRO1(callee) , callee(2)
#define CALL_MACRO3(callee)   CALL_MACRO2(callee) , callee(3)   
#define CALL_MACRO4(callee)   CALL_MACRO3(callee) , callee(4)  
#define CALL_MACRO5(callee)   CALL_MACRO4(callee) , callee(5)  

#define CALL_MACRO(N,callee) CALL_MACRO##N(callee)

#define PRINT_MACRO_( x,...) #x #__VA_ARGS__
#define PRINT_MACRO( x ) PRINT_MACRO_( x )

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::cout<<PRINT_MACRO(CALL_MACRO(5,DEFINE_TEMPLATE_PARAM))<<std::endl;
    return 0;
}

运行后输出：

下面给出我使用宏的一点心得:

宏的性质：

#可以将传入的参数变为字符串，PRINT_MACRO使用了这个思想，##用以连接宏参数和其他的字符，例如如果有宏

#defineMEMBER(name)   m_##name;

调用 MEMBER(Num) 你会得到 m_Num;

宏不能实现真正意义上的递归调用，例如:

#define Add(n)  Add(n – 1) + n

调用Add(3),你将得到：Add(3 – 1) + 3，这恐怕不是你想要的。为了实现宏的递归调用必须像上面定义CALL_MACRO一样一步步地递归。

我将宏分成了两类:

（1）值宏,例如: #define __COMMA__ ,

（2）函数宏，例如CALL_MACRO。函数宏又分为两种

I. 可调用宏，也就是可以作为其他宏的参数被调用，例如DEFINE_TEMPLATE_PARAM

II.不可调用宏，由于#和##的存在。例如: CALL_MACRO

定义一个宏时要注意的是：

(1). 只将宏用在展开代码的时候。其他的功能用inline函数和模板代替吧。

(2). 如果你在写一个可调用宏，对于传入的函数宏，要让它可以展开，值宏只能在最下层展开.比如逗号，为了让它只在最底层展开，你可以这样来定义它:

#define _COMMA_(x) ,

.传参时，传入_COMMA_，在最底层调用时，用_COMMA_(1)