喜欢读一些开源项目源码的人,总是会发现,大神的代码中总是有那么一些简短而高效的宏定义,点击进去一看,发现晦涩难懂,别说学习了,有时候理解都是一种困难,但是宏定义本身并没有那么难,但是写出一个好的宏当然还是需要丰富的经验和技术,接下来就说一说宏定义,看懂大神的宏是第一步,偶尔写一个也是装逼的好办法~
定义:
宏定义分为两种:一种是对象宏(object-like macro)另一种就是函数宏(function-like macro)
根据名字也可以理解到,对象宏就是用来定义一个量,通过这个宏可以拿到这个变量,比如我们定义一个π值: #define PI 3.1415926
在这里如果用到π值时,就不需要再写出一个浮点数了,而直接使用PI
就相当写入了这个常量浮点数,其本质的意义在于把代码中的PI
在编译阶段替换为真正的常量,一般用来定义一些常用的常量,比如屏幕的宽高、系统版本号等。但是需要注意的是,但你定义一个表达式为宏的时候,需要透过宏的表面,看到器编译的本质,例如
#define MARGIN 10 + 20
但你用它来计算一个宽度时,如果用到了MARGIN * 2
,结果将会非你所愿,你得到的会是一个50而并非60,展开表达式就可以看到
MARGIN * 2 // 展开可以得到
// 10 + 20 * 2 = 50
我们需要考虑到它的运算优先级,解决的方式很简单,再它的外层加上一个小括号
#define MARGIN (10 + 20)
// MARGIN * 2
// (10 + 20) * 2 = 60
函数宏的作用就类似于一个函数一样,它可以传递参数,通过参数进行一系列的操作,比如我们常用的计算两个数的最大值,我们可以这样来定义
#define MAX(A,B) A > B ? A : B
这样写看起来是没有问题的,进行简单的比较MAX(1,2)
发现也是没有什么问题,但是当有人使用你的宏进行更加复杂的计算时就回出现新的问题,比如进行三个数值的计较时,可能会这样写
int a = 3;
int b = 2;
int c = 1;
MAX(a, b > c ? b : c) //
= 2
结果肯定也不是你想要的,最大值很明显是3,但是计算的结果确实2,这其中发生了什么导致计算出错,我们可以展开宏来一探究竟,下面是宏的展开
MAX(a,b > c ? b : c);
//a > b > c ? b : c ? a : b > c ? b : c
//(a > (b > c ? b : c) ? a : b) > c ? b : c // 这是运算的优先级
// 带入值可以看出
//( 3 > (2 > 1 ? 2 : 1 ) ? 3 : 2) > 1 ? 2 : 1
// (3 > 2 ? 3 : 2) > 1 ? 2 : 1
// 3 > 1 ? 2 : 1
想必大家都看出来了问题所在,还是由于优先级的问题,所以在此谨记,反正多写两个括号也不会累着,不管会不会出现问题,** 写上小括号终究是保险一些~ **
可是总有写奇葩的写法会出现,而且看开起来还很有道理的样子~
c = MAX(a++,b); // **我直接展开给你看就得了**
// c = a++ > b ? a++ : b
// c = 3++ > 2 ? 3++ : 2
// c = 4
// a = 5
不管这样写的那个人是有多欠揍,但是毕竟看起来是没有任何问题的,所有我们要处理这样的情况,但是使用我们普通的小括号已经无法解决,我们需要使用赋值扩展({...})
相信有朋友已经认出来了这种用法了,我们可以使用这样的方法来计算出一个对象,而不用浪费变量名,可以形成小范围的作用域来计算特殊的值
int a = ({
int b = 10;
int c = 20;
b + c;
})
// a = 30;
int b; // 继续使用b和c当变量名也没有问题
int c;
再回到现在这个问题上,我们该如何改装这个宏来让其适应这个坑爹的写法呢
#define MAX(A,B) ({__typeof(A) __a = (A);__typeof(B) __b = (B); __a > __b ? __a : __b; })
__typeof()
就是转换为相同类型的变量值,就完美的解决了这个问题,但是还有一个不怎么会发生的意外,通过上面也可以知道,我们生成了新的变量__a, __b
,如何有人使用了__a,__b
,就会应为变量名重复而编译错误,如果有人这样用了,你可以拿起你的键盘砸他一脸,原因当然不是__a
使你的宏错误了,而是__a
到底是什么意思,变量名的重要性不言而喻,除非你和看代码的人有仇,否则请使用有意义的变量名,接下来让我们看一看官方的MAX是如何实现的
#define __NSX_PASTE__(A,B) A##B
#if !defined(MAX)
#define __NSMAX_IMPL__(A,B,L) ({ __typeof__(A) __NSX_PASTE__(__a,L) = (A); __typeof__(B) __NSX_PASTE__(__b,L) = (B); (__NSX_PASTE__(__a,L) < __NSX_PASTE__(__b,L)) ? __NSX_PASTE__(__b,L) : __NSX_PASTE__(__a,L); })
#define MAX(A,B) __NSMAX_IMPL__(A,B,__COUNTER__)
#endif
这是Function
框架中的MAX定义,我么来一步一步的解析它,首先看见的是
#define __NSX_PASTE__(A,B) A##B
// 将A和B连接到一块
它的作用是将A
和B
连接到一块,用来生成一个的字符串,比如A##12
就成了A12
接下来我们看到了一个有三个参数的宏定义__NSMAX_IMPL__(A,B,__COUNTER__)
#if !defined(MAX)
#define __NSMAX_IMPL__(A,B,L) ({ __typeof__(A) __NSX_PASTE__(__a,L) = (A); __typeof__(B) __NSX_PASTE__(__b,L) = (B); (__NSX_PASTE__(__a,L) < __NSX_PASTE__(__b,L)) ? __NSX_PASTE__(__b,L) : __NSX_PASTE__(__a,L); })
#define MAX(A,B) __NSMAX_IMPL__(A,B,__COUNTER__)
#endif
我们先来解释__COUNTER__
是什么,__COUNTER__
是一个预编译宏,它将会在每次编译时加1,这样的话可以保证__NSX_PASTE__(__b,__CONNTER__)
生成的变量名不易重复,但是这样还是有那么点危险,就是你要是起变量名叫__a20
,那就真的真的没有办法了~
可变参数宏
说起可变参数,我们用的最多的一个方法NSLog(...)
就是可变参数了,可变参数意味着参数的个数是不定的,而NSLog
作为我们调试时一个重要的工具实在时太废物了,只能打印对应的时间和参数信息,而文件名,行数,方法名等重要的信息都没有给出,今天我们就借此来实现一个超级版NSLog
宏~~~
#define NSLog(format, ...) do { fprintf(stderr, "<%s : %d> %s\n", \
[[[NSString stringWithUTF8String:__FILE__] lastPathComponent] UTF8String], __LINE__, __func__); \
(NSLog)((format), ##__VA_ARGS__); \
fprintf(stderr, "-------\n"); \ } while (0)
首先看这个宏的定义NSLog(format,...)
发现它有...
,这就是可变参数,而__VA__ARGS__
就是除了format
外剩下的所有参数,接下来我们发现使用了一个do{}while(0)
循环,说明这个循环只执行一便就回停止,感觉废话啊,我们的目的就是只执行一遍啊,但这样写又是为了进行防御式编程
,如果有人这样写的话
if (100 > 99)
NSLog(@"%@",@"Fuck");
就会出现无论如何都会执行后两个打印,出现的问题想必大家也都知道,那我们直接使用{}
给扩起来不就行了,实际操作后确实是解决了这个问题,但是再扩展一下,当我们使用了if{} else if{}
时又会出现新的问题
if (100 > 99)
NSLog(@"%@",@"Fuck");
else {
}
// 展开后可得
if (100 > 99)
{ fprintf(stderr, "<%s : %d> %s\n",
[[[NSString stringWithUTF8String:__FILE__] lastPathComponent] UTF8String], __LINE__, __func__);
(NSLog)((format), ##__VA_ARGS__);
fprintf(stderr, "-------\n");};
else {
}
编译错误,大家也发现了NSLog
后面会跟上;
,如果我么直接使用了{}
后,会在编译时在外面加上;
,导致编译错误,而使用了do{} while(0)
循环后就不会出现这个问题了
if (100 > 99)
do { fprintf(stderr, "<%s : %d> %s\n",
[[[NSString stringWithUTF8String:__FILE__] lastPathComponent] UTF8String], __LINE__, __func__);
(NSLog)((format), ##__VA_ARGS__);
fprintf(stderr, "-------\n");} while(0);
else {
}
到此位置问题解决的差不多了,看一下内部的结构,__FILE__
是编译的文件路径,__LINE__
是行数,__func__
是编译的方法名,下面我们又看见了
(NSLog)((format), ##__VA_ARGS__);
##
上面已经看见过了,在这里的作用差不多,也是连接的意思,__VA_ARGS__
是剩下的所有参数,使用##
连接起来后就时NSLog(format,__VA_ARGS__)
了,这就是NSLog
的方法了,但是不知道有没有人发现一个细节,如果__VA_ARGS__
为空的话,那岂不是成了NSLog(format,)
这样肯定会编译报错的,但是苹果的大神们早就想到了解决的方法,如果__VA_ARGS__
为空的话,在这里##
将会吞掉前面的,
,这样一来就不会出问题了。然后我们就可以使用这个强大的NSLog()
了。
接下说一下多参数函数的使用
- (void)say:(NSString *)code,... {
va_list args;
va_start(args, code);
NSLog(@"%@",code);
while (YES) {
NSString *string = va_arg(args, NSString *);
if (!string) {
break;
}
NSLog(@"%@",string);
}
va_end(args);
}
我们可以要先定义一个va_list args
来定义多参数变量args
,然后通过va_start(args, code)
来开始取值,code
是第一个值,va_arg(args, NSString *)
来定义取出的值类型,取值方式有点像生成器,取完之后调用va_end(args)
来关闭。这就是整个过程,平时很少使用这样的方法,如果你有什么好的实用方法请评论指教~~~
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