C++宏编程技巧

下面的代码并非按照规范格式来写，仅作示范用途。

常用符号

连接符，可将多个标识符拼接起来，组成一个完整的标识符。

//定义宏，用来打印整型变量
#define PRINT(x)	printf("%d\n", a##x)

int a1 = 1;
int a2 = 2;

PRINT(1);	//等同于printf("%d\n", a1)，输出1
PRINT(2);	//等同于printf("%d\n", a2)，输出2

添加双引号，转成字符串。

//定义宏，转成字符串
#define STR(x)	#x

//等同于printf("%s\n", "Hello, world!");
printf("%s\n", STR(Hello, world!));

添加单引号，转成字符。

//定义宏，将x转成字符
#define CH(x)	#@x

char a = CH(M);	//等同于char a = 'M'
printf("%c\n", a);

除了这些基本符号以外，还有一些巧妙使用技巧。

可以利用宏来完成注册类功能的实现。

高阶技巧

注册类

在微软的MFC框架中，时常可以见到窗口注册类的身影。

通过API将用户自定义的类注册一下，便可以使用它们执行某些特定的功能。

这里我要介绍的是，自定义注册方法和调用类的方法，将用户自定义类注册成功后就可以通过类名来获取该类的对象，这在没有反射机制的C++中是十分有用的功能。

用户可以用map容器存储['A', func]键值对，实现类与特定函数一一对应关系。
规定注册类的权限，只有注册后才能执行某些操作。
将类名字符串保存在数组中，使用for循环语句或if...else条件语句动态创建所需的类。

下面对注册类的一种简单使用进行举例：

//定义用来生成类、注册类的宏
//组合类名
#define CLS(x)	My##x
//创建注册类
#define CREATE_CLS(x) \
class CLS(x) : public RegCls	\
{	\
public:	\
	CLS(x) *Instance() 	\
	{	\
		static CLS(x) *pInstance = new CLS(x);	\
		if (pInstance == nullptr)	\
		{	\
			pInstance = new CLS(x);	\
		}	\
		return pInstance;	\
	}	\
}
//使用类名进行类注册，#x用来将类名转成字符串
#define REG(x)	\
CREATE_CLS(x)	\
g_ClsMap[#x] = CLS(x)::Instance

其中g_ClsMap是全局变量，需要自定义。

“\”符号用来连接多行代码，表明它们属于同一个宏定义。

CLS(x)用来组合连接类名，生成标识符My##x，如CLS(Dog)会产生标识符MyDog。

下面定义方法来调用注册类：

//定义类型func，返回RegCls *类型，无参函数
typedef std::function<RegCls *()> func;
//定义全局map变量，保存类名字符串和获取单例的函数指针
std::map<string, func> g_ClsMap;

//注册两个类，类名分别为MyDog和MyCat
REG(Dog);
REG(Cat);

//使用"Dog"和"Cat"字符串获取类的单例对象
RegCls *pDog = g_ClsMap["Dog"]();
RegCls *pCat = g_ClsMap["Cat"]();

本人在使用宏的过程中，还总结了一个可简化代码的宏使用技巧。

相信在编程过程中，经常会遇到相似代码重复多次出现的情况，显然宏就是为这种重复工作而生的东东。

举例如下：

//fd为文件描述符，以只读模式打开a.txt文件
int fd = open("a.txt", O_RDONLY);
if (fd < 0)
{
	cout << "open failed\n";
	return -1;
}

//读取fd所指的文件内容，并保存在buf中
int res = read(fd, buf, sizeof(buf));
if (res < 0)
{
	cout << "read failed\n";
	return -1;
}

上面是Linux系统中常见的打开文件并读取文件内容的操作，可发现判断返回结果的代码都是类似的，很容易联想到使用宏进行简化。其实宏定义的位置也有讲究，不仅可在文件头部定义，也可以在函数内部定义。无论在函数内部还是外部定义宏，都可以在之后使用该宏，作用域均为全局范围。

通过#define和#undef组合，可以将宏作用域限制在标签之间。

使用宏简化代码如下：

//定义宏，检查变量值
#define CHECK(x, str)	\
if (x < 0)	\
{	\
	cout << str << " failed\n";	\
	return -1;	\
}

int fd = open("a.txt", O_RDONLY);
CHECK(fd, "open");

int res = read(fd, buf, sizeof(buf));
CHECK(res, "read");

//取消宏定义
#undef CHECK

这段代码可以放到函数内部，用时定义，用完即销。

咦！为啥代码行数反而增加了！其实不然，这里我们定义的宏只用到了两次，所以效果不佳，但当使用次数增加到3次、10次甚至更多时，宏的作用将会体现得淋漓尽致！

本次关于宏的介绍就到此为止，如有不对之处，请多多指教！

常用符号

高阶技巧

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