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可変マクロの引数を反復処理することはできますか？

C99の可変長マクロに渡された引数を繰り返し処理することや、GCC拡張機能を使用することが可能かどうか疑問に思っていました。

たとえば構造体とそのフィールドを引数として受け取り、構造体内の各フィールドのオフセットを出力する汎用マクロを書くことは可能ですか？

このようなもの：

 struct a {
 int a; 
 int b; 
 int c; 
}; 
 
/* PRN_STRUCT_OFFSETSは、最初の引数として渡された構造内の各フィールド
のオフセットを出力します。
 */
 
 int main（int argc、char * argv [ ]）
 {
 PRN_STRUCT_OFFSETS（struct a、a、b、c）; 
 
 return 0; 
}
cforeachc99c-preprocessorvariadic
66
vshenoy

これが今日の私の宿題であり、マクロのトリックに基づいており、今日私は特に ___VA_NARG___がLaurent Deniauによって発明された について学びました。とにかく、次のサンプルコードは、わかりやすくするために最大8つのフィールドで機能します。さらに必要な場合は複製してコードを拡張するだけです（これは、プリプロセッサがファイルを1回だけ読み取るため、再帰機能を備えていないためです）。

_#include <stdio.h>
#include <stddef.h>

struct a
{
  int a;
  int b;
  int c;
};

struct b
{
  int a;
  int b;
  int c;
  int d;
};

#define STRINGIZE(arg)  STRINGIZE1(arg)
#define STRINGIZE1(arg) STRINGIZE2(arg)
#define STRINGIZE2(arg) #arg

#define CONCATENATE(arg1, arg2)   CONCATENATE1(arg1, arg2)
#define CONCATENATE1(arg1, arg2)  CONCATENATE2(arg1, arg2)
#define CONCATENATE2(arg1, arg2)  arg1##arg2

/* PRN_STRUCT_OFFSETS will print offset of each of the fields 
 within structure passed as the first argument.
 */
#define PRN_STRUCT_OFFSETS_1(structure, field, ...) printf(STRINGIZE(structure)":"STRINGIZE(field)"-%d\n", offsetof(structure, field));
#define PRN_STRUCT_OFFSETS_2(structure, field, ...)\
  printf(STRINGIZE(structure)":"STRINGIZE(field)"-%d\n", offsetof(structure, field));\
  PRN_STRUCT_OFFSETS_1(structure, __VA_ARGS__)
#define PRN_STRUCT_OFFSETS_3(structure, field, ...)\
  printf(STRINGIZE(structure)":"STRINGIZE(field)"-%d\n", offsetof(structure, field));\
  PRN_STRUCT_OFFSETS_2(structure, __VA_ARGS__)
#define PRN_STRUCT_OFFSETS_4(structure, field, ...)\
  printf(STRINGIZE(structure)":"STRINGIZE(field)"-%d\n", offsetof(structure, field));\
  PRN_STRUCT_OFFSETS_3(structure, __VA_ARGS__)
#define PRN_STRUCT_OFFSETS_5(structure, field, ...)\
  printf(STRINGIZE(structure)":"STRINGIZE(field)"-%d\n", offsetof(structure, field));\
 PRN_STRUCT_OFFSETS_4(structure, __VA_ARGS__)
#define PRN_STRUCT_OFFSETS_6(structure, field, ...)\
  printf(STRINGIZE(structure)":"STRINGIZE(field)"-%d\n", offsetof(structure, field));\
  PRN_STRUCT_OFFSETS_5(structure, __VA_ARGS__)
#define PRN_STRUCT_OFFSETS_7(structure, field, ...)\
  printf(STRINGIZE(structure)":"STRINGIZE(field)"-%d\n", offsetof(structure, field));\
  PRN_STRUCT_OFFSETS_6(structure, __VA_ARGS__)
#define PRN_STRUCT_OFFSETS_8(structure, field, ...)\
  printf(STRINGIZE(structure)":"STRINGIZE(field)"-%d\n", offsetof(structure, field));\
  PRN_STRUCT_OFFSETS_7(structure, __VA_ARGS__)

#define PRN_STRUCT_OFFSETS_NARG(...) PRN_STRUCT_OFFSETS_NARG_(__VA_ARGS__, PRN_STRUCT_OFFSETS_RSEQ_N())
#define PRN_STRUCT_OFFSETS_NARG_(...) PRN_STRUCT_OFFSETS_ARG_N(__VA_ARGS__) 
#define PRN_STRUCT_OFFSETS_ARG_N(_1, _2, _3, _4, _5, _6, _7, _8, N, ...) N 
#define PRN_STRUCT_OFFSETS_RSEQ_N() 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0

#define PRN_STRUCT_OFFSETS_(N, structure, field, ...) CONCATENATE(PRN_STRUCT_OFFSETS_, N)(structure, field, __VA_ARGS__)

#define PRN_STRUCT_OFFSETS(structure, field, ...) PRN_STRUCT_OFFSETS_(PRN_STRUCT_OFFSETS_NARG(field, __VA_ARGS__), structure, field, __VA_ARGS__)

int main(int argc, char *argv[])
{
  PRN_STRUCT_OFFSETS(struct a, a, b, c);
  printf("\n");
  PRN_STRUCT_OFFSETS(struct b, a, b, c, d);

  return 0;
}
_

プリントアウト：

_struct a:a-0
struct a:b-4
struct a:c-8

struct b:a-0
struct b:b-4
struct b:c-8
struct b:d-12
_

編集：より汎用的にしようとするわずかに異なるバージョンがあります。FOR_EACH(what, ...)マクロはwhatを適用します変数引数リスト内の他のすべての引数。

そのため、次のような単一の引数を取るマクロを定義する必要があります。

_#define DO_STUFF(x) foo(x)
_

リスト内のすべての引数に適用されます。したがって、典型的な例では、少しハッキングする必要がありますが、それでも簡潔なままです。

_#define PRN_STRUCT_OFFSETS_(structure, field) printf(STRINGIZE(structure)":"STRINGIZE(field)" - offset = %d\n", offsetof(structure, field));
#define PRN_STRUCT_OFFSETS(field) PRN_STRUCT_OFFSETS_(struct a, field)
_

そして、次のように適用します：

_FOR_EACH(PRN_STRUCT_OFFSETS, a, b, c);
_

最後に、完全なサンプルプログラム：

_#include <stdio.h>
#include <stddef.h>

struct a
{
  int a;
  int b;
  int c;
};

#define STRINGIZE(arg)  STRINGIZE1(arg)
#define STRINGIZE1(arg) STRINGIZE2(arg)
#define STRINGIZE2(arg) #arg

#define CONCATENATE(arg1, arg2)   CONCATENATE1(arg1, arg2)
#define CONCATENATE1(arg1, arg2)  CONCATENATE2(arg1, arg2)
#define CONCATENATE2(arg1, arg2)  arg1##arg2

#define FOR_EACH_1(what, x, ...) what(x)
#define FOR_EACH_2(what, x, ...)\
  what(x);\
  FOR_EACH_1(what,  __VA_ARGS__);
#define FOR_EACH_3(what, x, ...)\
  what(x);\
  FOR_EACH_2(what, __VA_ARGS__);
#define FOR_EACH_4(what, x, ...)\
  what(x);\
  FOR_EACH_3(what,  __VA_ARGS__);
#define FOR_EACH_5(what, x, ...)\
  what(x);\
 FOR_EACH_4(what,  __VA_ARGS__);
#define FOR_EACH_6(what, x, ...)\
  what(x);\
  FOR_EACH_5(what,  __VA_ARGS__);
#define FOR_EACH_7(what, x, ...)\
  what(x);\
  FOR_EACH_6(what,  __VA_ARGS__);
#define FOR_EACH_8(what, x, ...)\
  what(x);\
  FOR_EACH_7(what,  __VA_ARGS__);

#define FOR_EACH_NARG(...) FOR_EACH_NARG_(__VA_ARGS__, FOR_EACH_RSEQ_N())
#define FOR_EACH_NARG_(...) FOR_EACH_ARG_N(__VA_ARGS__) 
#define FOR_EACH_ARG_N(_1, _2, _3, _4, _5, _6, _7, _8, N, ...) N 
#define FOR_EACH_RSEQ_N() 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0

#define FOR_EACH_(N, what, x, ...) CONCATENATE(FOR_EACH_, N)(what, x, __VA_ARGS__)
#define FOR_EACH(what, x, ...) FOR_EACH_(FOR_EACH_NARG(x, __VA_ARGS__), what, x, __VA_ARGS__)

#define PRN_STRUCT_OFFSETS_(structure, field) printf(STRINGIZE(structure)":"STRINGIZE(field)" - offset = %d\n", offsetof(structure, field));
#define PRN_STRUCT_OFFSETS(field) PRN_STRUCT_OFFSETS_(struct a, field)

int main(int argc, char *argv[])
{
  FOR_EACH(PRN_STRUCT_OFFSETS, a, b, c);
  printf("\n");

  return 0;
}
_
64
Gregory Pakosz

考古学者のバッジを獲得するリスクがあるので、 引数の数にマクロをオーバーロードする

Foo.hの場合：

// Make a FOREACH macro
#define FE_1(WHAT, X) WHAT(X) 
#define FE_2(WHAT, X, ...) WHAT(X)FE_1(WHAT, __VA_ARGS__)
#define FE_3(WHAT, X, ...) WHAT(X)FE_2(WHAT, __VA_ARGS__)
#define FE_4(WHAT, X, ...) WHAT(X)FE_3(WHAT, __VA_ARGS__)
#define FE_5(WHAT, X, ...) WHAT(X)FE_4(WHAT, __VA_ARGS__)
//... repeat as needed

#define GET_MACRO(_1,_2,_3,_4,_5,NAME,...) NAME 
#define FOR_EACH(action,...) \
  GET_MACRO(__VA_ARGS__,FE_5,FE_4,FE_3,FE_2,FE_1)(action,__VA_ARGS__)

// Example
// Some actions
#define QUALIFIER(X) X::
#define OPEN_NS(X)   namespace X {
#define CLOSE_NS(X)  }
// Helper function
#define QUALIFIED(NAME,...) FOR_EACH(QUALIFIER,__VA_ARGS__)NAME

// Emit some code
QUALIFIED(MyFoo,Outer,Next,Inner)  foo();

FOR_EACH(OPEN_NS,Outer,Next,Inner)
  class Foo;
FOR_EACH(CLOSE_NS,Outer,Next,Inner)

cpp foo.hは以下を生成します。

Outer::Next::Inner::MyFoo foo();

namespace Outer {namespace Next {namespace Inner {
   class Foo;
}}}
42
Marvin

構造が X-Macros で記述されている場合、関数またはマクロを記述して、構造のすべてのフィールドを反復処理し、オフセットを出力できます。

#include <stddef.h>   // offsetof macro

//--- first describe the structure, the fields, their types
#define X_FIELDS \
    X(int,    field1) \
    X(int,    field2) \
    X(char,   field3) \
    X(char *, field4)

//--- define the structure, the X macro will be expanded once per field
typedef struct {
#define X(type, name) type name;
    X_FIELDS
#undef X
} mystruct;

//--- "iterate" over all fields of the structure and print out their offset
void print_offset(mystruct *aStruct)
{
#define X(type, name) printf("offset of %s is %d\n", #name, offsetof(mystruct, name));
        X_FIELDS
#undef X
}

//--- demonstrate
int main(int ac, char**av)
{
    mystruct a = { 0, 1, 'a', "hello"};
    print_offset(&a);

    return 0;
}
15
philant

Gregory Pakoszのソリューションは非常に効果的でした。しかし、私は2つの小さな問題がありました：

  1. Pedanticオプションを使用してコンパイルすると、警告が表示されます。「ISO99では、使用するために残余引数が必要です」。これは、最初のFOR_EACH_1マクロの可変引数が原因です。これらを削除し、FOR_EACH_2のFOR_EACH_1への呼び出しを変更すると、この警告は削除されました。

    #define FOR_EACH_1(what, x) 
#define FOR_EACH_2(what, x, ...)\
    what(x);                    \
    FOR_EACH_1(what);

  2. 私は非常に一般的な方法でそれを使用したため、たった1つの引数で繰り返しマクロを呼び出さなければなりませんでした。 （アイテムを1回繰り返すのは理にかなっていないと思います;））。幸いなことに、この問題の解決策は非常に簡単でした。 FOR_EACHマクロからxパラメータを削除するだけです。

    #define FOR_EACH(what, ...) FOR_EACH_(FOR_EACH_NARG(__VA_ARGS__), what, __VA_ARGS__)

以下に、2つの変更を含む完全なリストを示します。

#define CONCATENATE(arg1, arg2)   CONCATENATE1(arg1, arg2)
#define CONCATENATE1(arg1, arg2)  CONCATENATE2(arg1, arg2)
#define CONCATENATE2(arg1, arg2)  arg1##arg2

#define FOR_EACH_1(what, x)         \
    what(x)

#define FOR_EACH_2(what, x, ...)    \
    what(x);                        \
    FOR_EACH_1(what, __VA_ARGS__);

#define FOR_EACH_3(what, x, ...)    \
    what(x);                        \
    FOR_EACH_2(what, __VA_ARGS__);

#define FOR_EACH_4(what, x, ...)    \
    what(x);                        \
    FOR_EACH_3(what,  __VA_ARGS__);

#define FOR_EACH_5(what, x, ...)    \
    what(x);                        \
    FOR_EACH_4(what,  __VA_ARGS__);

#define FOR_EACH_6(what, x, ...)    \
  what(x);                          \
  FOR_EACH_5(what,  __VA_ARGS__);

#define FOR_EACH_7(what, x, ...)    \
    what(x);                        \
    FOR_EACH_6(what,  __VA_ARGS__);

#define FOR_EACH_8(what, x, ...)    \
    what(x);                        \
    FOR_EACH_7(what,  __VA_ARGS__);

#define FOR_EACH_NARG(...) FOR_EACH_NARG_(__VA_ARGS__, FOR_EACH_RSEQ_N())
#define FOR_EACH_NARG_(...) FOR_EACH_ARG_N(__VA_ARGS__) 
#define FOR_EACH_ARG_N(_1, _2, _3, _4, _5, _6, _7, _8, N, ...) N 
#define FOR_EACH_RSEQ_N() 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0

#define FOR_EACH_(N, what, ...) CONCATENATE(FOR_EACH_, N)(what, __VA_ARGS__)
#define FOR_EACH(what, ...) FOR_EACH_(FOR_EACH_NARG(__VA_ARGS__), what, __VA_ARGS__)
6
Iqon

たぶん、配列初期化子として可変引数を使用し、countof（array）を反復処理しますか？すなわち、sizeof（array）/ sizeof（array [0]）。配列は、C99匿名配列である可能性があります。

各var-arg要素のテキストに対して何をするかわからないため、マクロのvar-argを反復処理する別の方法は考えられません。 var-arg部分は、カンマを含む単一の引数である場合もあります。これは、CPPでできることはすべてAFAIKです。

しかし、var-argsを反復処理するための私のアイデアは次のとおりです。

#define countof(a) ( sizeof(a)/sizeof((a)[0]) )
#define MACRO(fd, format, ...) do { int ar_[] = { __VA_ARGS__ }; \
for(int i=0; i<countof(ar_) ; ++i){ \
    fprintf(fd, format, ar_[i]); \
} } while(0)
4
Peter Cordes

これは私の解決策です
楽しい

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#define ITERATE_OVER_VARADICT_MACROS( str, ...)\
do{\
    int i, _arr_[] = {__VA_ARGS__};\
    fprintf(stderr,"msg =%s\n",  str); \
    for(i=0; i<sizeof(_arr_)/sizeof(int) ; i++){ \
    fprintf(stderr,"_arr_[%d]= %d\n", i, _arr_[i] ); \
    }\
}while(0)


int main(int argc, char* argv[])
{
    ITERATE_OVER_VARADICT_MACROS("Test of iterate over arguments in variadic macros", 10,12, 34);
    return 0;
}
1
Daniel

これは私が考えることができる最高の、標準のCで：

#include <stddef.h>
#include <stdio.h>

// prints a single offset
#define PRN_STRUCT_OFFSET(x, a) printf("&" #x "." #a " = %d\n", offsetof(x, a));

// prints a struct with one member
#define PRN_STRUCT_OFFSETS_1(x, a) PRN_STRUCT_OFFSET(x, a)

// prints a struct with two members
#define PRN_STRUCT_OFFSETS_2(x, a, b) \
            PRN_STRUCT_OFFSET(x, a) \
            PRN_STRUCT_OFFSET(x, b)

// and so on until some N.
// Boost.Preprocessor might help here, I'm not sure

struct some_struct
{
    int a;
    void* c;
};

int main(void)
{
    PRN_STRUCT_OFFSETS_2(struct some_struct, a, c);

    return 0;
}
0
GManNickG

Objective-C…をターゲットにしている場合は、AWESOMEを確認してください GithubのKSVarArgs

KSVarArgsは、Objective-Cで変数の引数を簡単に処理できるように設計されたマクロのセットです。すべてのマクロは、varargsリストにObjective-Cオブジェクトまたはオブジェクトに似た構造（id型に割り当て可能）のみが含まれていることを前提としています。基本マクロksva_iterate_list（）は、可変引数を繰り返し処理し、各引数のブロックを呼び出して、終端のnilを検出します。他のマクロは、共通のコレクションに変換するときに便利です。

/*! @param firstNote NSString that is the only known arg 
 */

- (void) observeWithBlocks:(NSString*)firstNote,...{

  /*! ksva_list_to_nsarray puts varargs into 
      new array, `namesAndBlocks` 
   */
  ksva_list_to_nsarray(firstNote, namesAndBlocks);

  /// Split the array into Names and Blocks

  NSArray *names = [namesAndBlocks subArrayWithMembersOfKind:NSString.class],
     *justBlocks = [namesAndBlocks arrayByRemovingObjectsFromArray:names];

  [names eachWithIndex:^(id obj, NSInteger idx) {
     [self observeName:obj usingBlock:^(NSNotification *n) {    
        ((void(^)())justBlocks[idx])(n);
     }];    
  }];
}

使用例：

[NSNotificationCenter.defaultCenter observeWithBlocks: 
  NSViewFrameDidChangeNotification, /// first, named arg
  ^(NSNotification *m){ [self respondToFrameChange]; }, // vararg
  NSTextViewDidChangeSelectionNotification, // vararg
  ^(NSNotification *z){ [z.infoDict[@"textView"] save]; }, // vararg
  nil // must nil-terminate
];
0
Alex Gray

これを別の回答として追加します。 g ++ 4.5.0でコンパイルされたC++ 0xで試してみる

#include <iostream>
using namespace std;

template<typename L>
inline void for_each(L l)
{
}

template<typename L, typename P, typename... Q>
inline void for_each(L l, P arg, Q... args)
{
  l(arg);
  for_each(l, args...);
}

int main()
{
  for_each([] (int x) { cout << x; }, 1, 2, 3);

  return 0;
}

プログラムは印刷します

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ただし、このアプローチでは、ラムダ式に渡すすべてのパラメーターは同じ型である必要があります。上記の例ではintです。ただし、ラムダを使用すると、次のような変数をキャプチャできます。

int main()
{
  int offset = 10;

  for_each([offset] (int x) { cout << offset + x << endl; }, 1, 2, 3);

  return 0;
}

プリントアウト：

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0
Gregory Pakosz