[科普中国]-可变参数宏

可变参数宏是C语言与C++语言的函数宏的参数个数可以是0个或多个。1999年在C语言标准的ISO/IEC 9899：1999（C99）修订版和2011年ISO/IEC 14882：2011（C ++ 11）C ++语言标准修订版中引入了可变参数宏。 在C ++ 20中添加了没有参数的可变参数宏。

声明语法声明语法与可变参数函数类似：使用三个完整句号“...”的序列表示必须传递一个或多个参数。 在宏扩展期间，宏替换列表中特殊标识符__VA_ARGS__的每次出现都被传递的参数替换。

没有提供用于访问变量参数列表中的单个参数的方法，也不知道有多少个参数已通过。 但是，可以编写宏来计算已传递的参数数量。

C99和C ++ 11标准都至少需要一个参数，但是由于C ++ 20的这个限制已经通过__VA_OPT__功能宏解除了。 参数存在时，__VA_OPT__宏将被其参数替换，否则将被忽略。 但是，通用编译器也允许在添加之前传递零参数。1

实现支持C/C++编译器支持：

GNU Compiler Collection3.0,

Clang,

Visual Studio 2005,

C++Builder2006,

Oracle Solaris Studio(Sun Studio) Forte Developer 6 update 2 (C++ version 5.3).

具体介绍关于“## __VA_ARGS__”宏的介绍和使用在GNU C中，宏可以接受可变数目的参数，就象函数一样，例如:

#define pr_debug(fmt,arg...) \ printk(KERN_DEBUG fmt, ##arg)用可变参数宏(variadic macros)传递可变参数表。

你可能很熟悉在函数中使用可变参数表，如:

void printf(const char* format, ...);但是可变参数表还是只能应用在真正的函数中，不能使用在宏中。

C99编译器标准终于改变了这种局面，它允许你可以定义可变参数宏(variadic macros)，这样你就可以使用拥有可以变化的参数表的宏。可变参数宏就像下面这个样子:

#define debug(...) printf(__VA_ARGS__)缺省号代表一个可以变化的参数表。使用保留名 __VA_ARGS__ 把参数传递给宏。当宏的调用展开时，实际的参数就传递给 printf()了。例如:

Debug("Y = %d\n", y);而处理器会把宏的调用替换成:

printf("Y = %d\n", y);因为debug()是一个可变参数宏，你能在每一次调用中传递不同数目的参数:

debug("test"); // 一个参数可变参数宏不被ANSI/ISO C++ 所正式支持。因此，你应当检查你的编译器，看它是否支持这项技术。

用GCC和C99的可变参数宏， 更方便地打印调试信息。

gcc的预处理提供的可变参数宏定义#ifdef DEBUG #define dbgprint(format,args...) \ fprintf(stderr, format, ##args) #else #define dbgprint(format,args...) #endif如此定义之后，代码中就可以用dbgprint了，例如dbgprint(“%s”, __FILE__);

下面是C99的方法:

#define dgbmsg(fmt,...) printf(fmt,__VA_ARGS__)新的C99规范支持了可变参数的宏。
具体使用如下:

以下内容为程序代码:

#include #include #define LOGSTRINGS(fm, ...) printf(fm,__VA_ARGS__) int main() { LOGSTRINGS("hello, %d ", 10); return 0; }但当前只有gcc才支持。

可变参数的宏里的’##’操作说明带有可变参数的宏(Macros with a Variable Number of Arguments)在1999年版本的ISO C 标准中，宏可以象函数一样，定义时可以带有可变参数。宏的语法和函数的语法类似。下面有个例子:

#define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)这里，’…’指可变参数。这类宏在被调用时，它(这里指’…’)被表示成零个或多个符号，包括里面的逗号，一直到到右括弧结束为止。当被调用时，在宏体(macro body)中，那些符号序列集合将代替里面的__VA_ARGS__标识符。更多的信息可以参考CPP手册。
GCC始终支持复杂的宏，它使用一种不同的语法从而可以使你可以给可变参数一个名字，如同其它参数一样。例如下面的例子:

#define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)这和上面举的那个ISO C定义的宏例子是完全一样的，但是这么写可读性更强并且更容易进行描述。

GNU CPP还有两种更复杂的宏扩展，支持上面两种格式的定义格式。
在标准C里，你不能省略可变参数，但是你却可以给它传递一个空的参数。例如，下面的宏调用在ISO C里是非法的，因为字符串后面没有逗号:
debug (“A message”)
GNU CPP在这种情况下可以让你完全的忽略可变参数。在上面的例子中，编译器仍然会有问题(complain)，因为宏展开后，里面的字符串后面会有个多余的逗号。

##__VA_ARGS__#define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __VA_ARGS__)这里，如果可变参数被忽略或为空，’##’操作将使预处理器(preprocessor)去除掉它前面的那个逗号。如果你在宏调用时，确实提供了一些可变参数，GNU CPP也会工作正常，它会把这些可变参数放到逗号的后面。象其它的pasted macro参数一样，这些参数不是宏的扩展。

##还可以起到替换作用，如:

#define FUN(IName) IName##_ptr这里将会把IName变成实际数据.

怎样写参数个数可变的宏：
一种流行的技巧是用一个单独的用括弧括起来的的 “参数” 定义和调用宏, 参数在 宏扩展的时候成为类似 printf() 那样的函数的整个参数列表。

#define DEBUG(args) (printf("DEBUG: "), printf args) if (n != 0) DEBUG(("n is %d\n", n));明显的缺陷是调用者必须记住使用一对额外的括弧。

gcc 有一个扩展可以让函数式的宏接受可变个数的参数。 但这不是标准。另一种 可能的解决方案是根据参数个数使用多个宏 (DEBUG1, DEBUG2, 等等), 或者用逗号玩个这样的花招:

#define DEBUG(args) (printf("DEBUG: "), printf(args)) #define _ , DEBUG("i = %d" _ i);C99 引入了对参数个数可变的函数式宏的正式支持。在宏 “原型” 的末尾加上符号 … (就像在参数可变的函数定义中), 宏定义中的伪宏 __VA_ARGS__ 就会在调用是 替换成可变参数。

最后, 你总是可以使用真实的函数, 接受明确定义的可变参数。

如果需要替换宏, 使用一个 函数和一个非函数式宏, 如 #define printf myprintf。2

本词条内容贡献者为:

方正 - 副教授 - 江南大学