【PHP7源碼學習】2019-03-26 宏定義筆記

grape

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引入

咱們知道宏定義的優勢有方便程序的修改，提升程序運行效率等等。而且在咱們平常的代碼學習中，咱們會碰到過不少不少的宏定義。針對這些宏定義，咱們一般都是秉承着「宏便是替換」的「法則」來進行分析。然而，對於一些簡單的宏定義來講，咱們直接進行替換便可完美的解決問題，可是針對於一些複雜的宏定義來講，咱們會發現，替換也是有些門道的。那麼，咱們今天就來探索一下宏定義的神奇吧。

宏的基礎知識

1、宏替換基礎知識：

#define 宏名 字符串
#define 宏名（形參列表） 字符串
容許宏帶有參數，在宏定義中的參數稱爲形式參數，在宏調用中的參數稱爲實際參數

2、C宏展開的幾個注意事項：

1. 每次宏展開的結果會被重複掃描，知道沒有任何可展開的宏爲止。
2. 每展開一個宏，都會記住此次展開，在這個宏展開的結果及其後續展開中，再也不對相同的宏作展開。

3. 帶參數的宏，先對參數作展開，除非定義體中包含#或##

   a. '#'表示將後續標識轉化爲字符串。
   b. '##'標識將兩個標識鏈接成一個標識符。
   c. 注意參數展開的結果中即便有逗號，也不要視爲參數的分隔符。

4. 若是宏定義中帶有參數，而代碼中出現一樣標識時沒有參數，不視爲宏。

示例

1. 首先咱們看一個最簡單的替換：

   #include <stdio.h>
   
   #define foo(bar) bar
   
   int main()
   {
      printf("%s\n",foo("grape")); 
       return 0;
   }

   結果相信你們一眼就能夠看出來，是的輸出「grape」，如圖所示：
   

2. 對應於注意事項中的的一項，展開全部的宏，咱們來看這樣一個代碼：

   #include <stdio.h>
   
   #define foo(bar) bar1
   #define bar1 "hello"
   int main()
   {
      printf("%s\n",foo("grape")); 
       return 0;
   }

   結果是什麼呢？
   好的，結果和你們想的同樣，就是hello，如圖所示：

   

3. 繼續，對於第二個注意事項，首先咱們分析一下這個事項是爲何。相信你們都知道遞歸，假若一個遞歸沒有結束條件會怎麼樣，結果確定是無限的執行下去，若是，咱們的宏定義也會出現這個狀況，那。。。讀者自行腦補吧。基於這個場景咱們來看看這第二條規則，咱們看一下這種狀況，固然爲了簡單，這段代碼是不可執行的：

   #define foo foo bar

   咱們來看這個foo的定義，若是咱們不知道這項規則，這段代碼被咱們來解析，按照替換來說，咱們是否是會認爲是"... bar bar foo ..."這樣子？然而真實的狀況是這樣子的：

   foo
   //|->foo bar
   //|  |~    |->bar bar foo
   //|  |-> foo bar bar foo (至此展開完畢)

   因此，同一個宏定義是不可循環展開的。

4. 對於#和##的注意，在咱們的平常代碼學習中，咱們不多碰見#和##，因此相信你們對此都十分陌生，如今讓咱們來看看它究竟有什麼做用。見代碼：

   #include <stdio.h>
     
   #define f(a,b) a##b
   #define g(a) #a
   #define h(a) g(a)
   
   int main()
   {
       printf("%s\n",h(f(1,2))); //result1
       printf("%s\n",g(f(1,2))); //result2
       return 0;
   }

   你們能夠先看一下代碼，考慮一下result1和result2會輸出什麼？
   結果如圖所示：

   

   而後咱們能夠想一下，若是沒有#和##會輸出？

   #include <stdio.h>
     
   #define f(a,b) b
   #define g(a) a
   #define h(a) g(a)
   
   int main()
   {
       printf("%d\n",f(1,2));
       printf("%d\n",h(f(1,2)));
       printf("%d\n",g(f(1,2)));
       return 0;
   }

   結果如圖所示：

   

   對比二者咱們會發現#和##的做用。即帶參數的宏執行時，咱們一般先對參數的宏進行展開，可是，在參數的宏中擁有#或者##的時候，會最後才進行展開。

5. 第四點注意事項，就會很容易理解，舉個例子，聲明一個有入參的函數，若是你只去調用函數名會出現什麼問題？固然，還有另一種狀況，例如：

   #define _BIN_DATA_SIZE(num, size, elements, pages, x, y) size,
   static const uint32_t bin_data_size[] = {
     ZEND_MM_BINS_INFO(_BIN_DATA_SIZE, x, y)
   };
   #define ZEND_MM_BINS_INFO(_, x, y) \
       _( 0,    8,  512, 1, x, y) \
       _( 1,   16,  256, 1, x, y) \
       _( 2,   24,  170, 1, x, y) \
       _( 3,   32,  128, 1, x, y) \
       _( 4,   40,  102, 1, x, y) \
       _( 5,   48,   85, 1, x, y) \
       _( 6,   56,   73, 1, x, y) \
       _( 7,   64,   64, 1, x, y) \
       _( 8,   80,   51, 1, x, y) \
       _( 9,   96,   42, 1, x, y) \
       _(10,  112,   36, 1, x, y) \
       _(11,  128,   32, 1, x, y) \
       _(12,  160,   25, 1, x, y) \
       _(13,  192,   21, 1, x, y) \
       _(14,  224,   18, 1, x, y) \
       _(15,  256,   16, 1, x, y) \
       _(16,  320,   64, 5, x, y) \
       _(17,  384,   32, 3, x, y) \
       _(18,  448,    9, 1, x, y) \
       _(19,  512,    8, 1, x, y) \
       _(20,  640,   32, 5, x, y) \
       _(21,  768,   16, 3, x, y) \
       _(22,  896,    9, 2, x, y) \
       _(23, 1024,    8, 2, x, y) \
       _(24, 1280,   16, 5, x, y) \
       _(25, 1536,    8, 3, x, y) \
       _(26, 1792,   16, 7, x, y) \
       _(27, 2048,    8, 4, x, y) \
       _(28, 2560,    8, 5, x, y) \
       _(29, 3072,    4, 3, x, y)

   咱們在第一次看到_BIN_DATA_SIZE只認爲是一個形量傳入到函數中，沒有作宏替換，在_替換以後會被掃描到從新作替換。具體的解析見【PHP源碼學習】2019-03-11 PHP內存管理3筆記。

結尾

在咱們的工做或者學習中，會出現不少複雜的宏替換，只要咱們認定「宏便是替換」以及記住以上注意事項，那麼一切複雜宏替換都是紙老虎。