学一下如何在 OC 中自定义宏。参考自官方文档
类对象宏
类对象宏是一种会在预处理时被代码片段替代的简单标识。之所以被叫做类对象宏是因为在使用的时候类似于一个对象。最常见的使用方式是用其为一个常量定义一个别名。
基本使用
最基本的使用方式:
// 定义
#define BUFFER_SIZE 1024
// 使用
foo = (char *) malloc (BUFFER_SIZE);
→ foo = (char *) malloc (1024);
一般的,都要使用大写来命名宏。
换行
宏定义在 #define
那一行结束。如果你要书写多行,需要使用 \
换行。在宏展开的时候,会被自动展开为一行:
#define NUMBERS 1, \
2, \
3
int x[] = { NUMBERS };
→ int x[] = { 1, 2, 3 };
顺序替换
预处理器顺序的读取程序,因此只有在定义宏之后,宏才能生效:
foo = X;
#define X 4
bar = X;
//----result----
foo = X;
bar = 4;
宏是一个替换过程,在顺序替换的时候,X
还没有被定义,所以 foo = X
,之后宏 X
被定义了,所以之后的读取宏的都会被替换为具体内容。
嵌套宏
在拓展宏的时候,预处理器会检查宏的内容是否还是一个宏,会对其继续替换:
#define TABLESIZE BUFSIZE
#define BUFSIZE 1024
TABLESIZE
→ BUFSIZE
→ 1024
宏定义以最后生效的定义为准,因此下面的代码 TABLESIZE
对应37:
#define BUFSIZE 1020
#define TABLESIZE BUFSIZE
#undef BUFSIZE
#define BUFSIZE 37
类函数宏
宏还可以定义函数:
#define lang_init() c_init()
lang_init()
→ c_init()
注意,()
一定要跟在名称后面,否则会被认为是一个类对象宏:
#define lang_init () c_init()
lang_init()
→ () c_init()()
预处理器会认为 lang_init
是一个整体,() c_init()
是一个整体进行替换。
宏参数
可以在类函数宏中传入参数:
#define min(A, B) ((A) < (B) ? (A) : (B))
x = min(a, b); → x = ((a) < (b) ? (a) : (b));
如果宏的内容中有字符串,那么不会被宏参数替换:
#define foo(x) x, "x"
foo(bar) → bar, "x"
三个非常重要的注意事项
宏的使用经常会产生错误,下面三点请一定注意,有助于消除大部分的 bug
1.为宏参数添加括号
比如上面的 min
的例子,如果我们在宏的内容中不为 X
和 Y
添加括号,会出现什么样的情况?
#define MIN(A,B) (A < B ? A : B)
一般情况下不会有任何问题,但是如果 A
或 B
是一个表达式,就会出错:
int a = MIN(3, 4 < 5 ? 4 : 5);
// => int a = (3 < 4 < 5 ? 4 : 5 ? 3 : 4 < 5 ? 4 : 5); //希望你还记得运算符优先级
// => int a = ((3 < (4 < 5 ? 4 : 5) ? 3 : 4) < 5 ? 4 : 5); //为了您不太纠结,我给这个式子加上了括号
// => int a = ((3 < 4 ? 3 : 4) < 5 ? 4 : 5)
// => int a = (3 < 5 ? 4 : 5)
// => int a = 4
所以,一定要为宏参数添加括号,使其作为一个值被使用。
2. 若宏的结果为值,则为整个宏添加括号")若宏的结果为值,则为整个宏添加括号
还是上面 min
的例子,如果此时不在整个红的外面添加括号,会如何呢?
#define min(A, B) (A) < (B) ? (A) : (B)
同样的,一般不会出现什么问题,但是如果对这个值做其他的操作:
int a = 2 * MIN(3, 4);
// => int a = 2 * 3 < 4 ? 3 : 4;
// => int a = 6 < 4 ? 3 : 4;
// => int a = 4;
被替换后,由于优先级的问题,2*3
会被率先执行。所以还上面类似的,要为整个宏添加括号,使其作为一个值被使用。
若宏替换的是代码块,则要为这段代码添加 do{...}while(0)
如果宏替换的是某个代码块,比如👇(不用考虑具体代码块表达什么意思):
//A wrong version of NSLog
#define NSLog(format, ...) ...(语句1); \
...(语句2);
一般使用任然不会出错,比如下面这种情况就能正确替换:
...
NSLog(@"Oops, error happened");
...
但是考虑如果代码块是 if
中单条语句的简写形式:
if (errorHappend)
NSLog(@"Oops, error happened");
展开后可以知道这样一定编译出错:
if (errorHappend)
...(语句1);
...(语句2);
你可以在宏中为代码块加上 {}
。但是如果判断中有 else
语句,那么即使为宏套上了 {}
,也不能通过编译:
if (errorHappend) {
...(语句1);
...(语句2);
}; else {
//Yep, no error, I am happy~ :)
}
因此,解决方式是在定义宏的时候为代码块套上 do{...}while(0)
,使整个代码块形成一个整体,相当于一条语句,并且保证了代码块只会执行一次。这样就可以符合 if
的简写方式了:
if (errorHappend)
do {
...(语句1);
...(语句2);
} while (0);
else {
//Yep, no error, I am really happy~ :)
}
为代码块添加
do{...}while(0)
是通用写法
字符串化
可以在宏参数前添加 #
,将参数转换为字符串:
#define WARN_IF(EXP) \
do { if (EXP) \
fprintf (stderr, "Warning: " #EXP "\n"); } \
while (0)
WARN_IF (x == 0);
→ do { if (x == 0)
fprintf (stderr, "Warning: " "x == 0" "\n"); } while (0);
字符串化会将参数中的所有字符(包括引号)都字符串化,如果中间有很多空格,字符串化后将只有一个空格。
那如果想通过 #
来实现参数值的字符串化,而不仅仅是将参数名字符串化呢?这就需要需要使用两层的宏:
#define xstr(s) str(s)
#define str(s) #s
#define foo 4
str (foo)
→ "foo"
xstr (foo)
→ xstr (4)
→ str (4)
→ "4"
在使用 str
的时候,s
会立即被字符串化,而没有被宏展开。但是如果我们使用另外一个宏 xstr
嵌套着,那就会先展开,将值带入后,然后再字符串化。
连接
可以使用 ##
连接两个 token:
struct command
{
char *name;
void (*function) (void);
};
struct command commands[] =
{
{ "quit", quit_command },
{ "help", help_command },
…
};
#define COMMAND(NAME) { #NAME, NAME ## _command }
struct command commands[] =
{
COMMAND (quit),
COMMAND (help),
…
};
预处理器会将所有注释转为空格,##
会将左右的空格都忽略。
多参数宏
如果不确定有多少个宏参数,可以使用 …
代替,这在很多语言中都有类似的做法。相应的,使用 __VA_ARGS__
在具体的宏中,代替 ...
:
#define eprintf(…) fprintf (stderr, __VA_ARGS__)
eprintf ("%s:%d: ", input_file, lineno)
→ fprintf (stderr, "%s:%d: ", input_file, lineno)
上面的例子中,如果宏参数缺失,那么替换后不就成 fprintf (stderr,)
了么?需要稍微修改:
#define eprintf(…) fprintf (stderr, ##__VA_ARGS__)
在加上 ##
之后,预处理器就会在传入空的时候,删掉前面的 ,
了。
条件编译
#if/#elif/#else
如果 IOS10
值为真时,输出 It is an iOS10 device!;
若 IOS10
值为假且 IOS9
值为真时,输出It is an iOS9 device!;
否则输出It is a device NOT runing iOS10 or iOS9!
#if
和 #endif
配对出现,#endif
用于终止 #if
预处理指令
#if IOS10
NSLog(@"It is an iOS10 device!");
#elif IOS9
NSLog(@"It is an iOS9 device!");
#else
NSLog(@"It is a device NOT runing iOS10 or iOS9!");
#endif
#ifdef
#ifdef
等价于 #if defined
,如果后面跟的宏被定义过,则执行下面的代码。
#ifdef RUN
NSLog(@"defined...");
#endif
#ifndef
和上面相反,如果没有被定义过,则执行下面的代码:
#ifndef RUN
NSLog(@"not defined...");
#endif
内联函数
在 iOS 的一些框架中,static inline 是经常出现的关键字组合。比如:
// 直接写在文件内,不要作为类方法
static inline CGFloat CGFloatFromPixel(CGFloat value) {
return value / YYScreenScale();
}
内联函数的标志就是 inline
。内联函数直接写在文件内,不要作为类方法,使用的时候导入文件,直接调用即可。
内联函数有什么用呢?内联函数类似于宏,会把代码直接嵌入调用代码中,因此没有普通函数调用产生的性能损耗。如果该函数会被经常调用,那么就可以提高性能。它与 #define
宏的区别在于:
-
#define
定义的格式要有要求,而使用inline
则就行平常写函数那样,只要加上inline
即可! - 使用
#define
宏定义的代码,编译器不会对其进行参数有效性检查,仅仅只是对符号表进行替换 -
#define
宏定义的代码,其返回值不能被强制转换成可转换的适合的转换类型
在inline
加上static
修饰符,只是为了表明该函数只在该文件中可见!也就是说,在同一个工程中,就算在其他文件中也出现同名、同参数的函数也不会引起函数重复定义的错误!
转自 iOS 中的宏
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