C++预处理器不知道模板参数？

Question

如图所示,如果将具有多个参数的模板实例化作为参数传递给宏,则C++预处理器将失败.

请参阅下面的示例.

#include <stdio.h>

#define FOO(v) printf("%d\n",v::val())

template<int N>
struct bar {
    static int val() { return N; }
};
template<int N, int M>
struct baz {
    static int val() { return N+M; }
};

int main() {
    printf("%d\n",bar<1>::val());
    printf("%d\n",baz<1,2>::val());
    FOO(bar<10>);       // OK
    FOO(baz<20,30>);    // error: too many arguments provided to function-like macro invocation
    FOO((baz<20,30>));  // error: '::val' has not been declared
}

用clang ++和g ++ 测试

它应该被视为一个错误吗？

Answer 1

不,这不是一个错误.

c预处理器与语言的其他部分不同,它按照自己的规则播放.改变这种情况会大大破坏兼容性,CPP的标准化程度非常高.

解决这些逗号问题的常用方法是,

typedef baz<20,30> baz2030_type;
FOO(baz2030_type);

Answer 2

C/C++ 预处理器将逗号识别为宏参数分隔符，除非它们嵌套在括号内。只是括号。方括号、大括号和模板标记不计算在内：

列表中的各个参数由逗号预处理标记分​​隔，但匹配内括号之间的逗号预处理标记不会分隔参数。（C++14 §16.3/11；C11 §6.10.3/11）

（上述的副作用是您可以使用不平衡的大括号和方括号作为宏参数。这通常不是一个好主意，但如果必须的话您可以这样做。）

结果偶尔会出现问题；当参数应该是一个代码块时，常见的一个是不需要的多个参数：

MY_FANCY_MACRO(1000, { int i=0, j=42; ... })

在这里，使用（至少）3 个参数调用宏，尽管它可能被编写为接受 2 个。

使用现代 C++（和 C）编译器，您有多种选择。按照相当主观的顺序：

1. 将宏重写为内联函数。如果参数是代码块，请考虑使用可以接受 lambda 或其他函子的模板化函数。如果参数是类型，请将其改为模板参数。

2. 如果用多余的括号包围参数在语法上是有效的，那么就这样做。但在这种情况下，几乎可以肯定上述建议（1）会起作用。

3. 定义：

   #define COMMA ,
   

   并在必要时使用它：

    FOO(baz<20 COMMA 30>);
   

   这不需要以任何方式修改宏定义，但如果宏将参数传递给另一个宏，则会失败。（替换将在解析内部宏调用之前完成，因此多参数问题将被推迟到内部调用。）

4. 如果您期望一个宏参数可能包含不受保护的逗号，并且它是最后一个或唯一的参数，并且您可以修改宏，并且您使用的是 C++11/C99 或更好的（或 gcc，允许将此作为​​扩展一段时间），将宏变量设置为：

   #define FOO(...) printf("%d\n",__VA_ARGS__::val())