为什么 MSVC 和 GCC 之间的可变宏扩展不同？

MSVC 中的可变参数宏扩展

MSVC 中的可变参数宏机制与 GCC 中的行为不同，导致用多个参数。考虑以下宏：

<code class="cpp">#define VA_NARGS_IMPL(_1, _2, _3, _4, _5, N, ...) N
#define VA_NARGS(...) VA_NARGS_IMPL(__VA_ARGS__, 5, 4, 3, 2, 1)

#define FULLY_EXPANDED(count, ...) \
  MAC ## count (__VA_ARGS__)

#define SEMI_EXPANDED(count, ...) FULLY_EXPANDED(count, __VA_ARGS__)

#define EXPAND_THESE(...) SEMI_EXPANDED(VA_NARGS(__VA_ARGS__), __VA_ARGS__)

#define ACTUAL_MACRO(x) parent->GetProperty<x>();
#define MAC1(a) ACTUAL_MACRO(a)
#define MAC2(a,b) MAC1(a) ACTUAL_MACRO(b)
#define MAC3(a,b,c) MAC2(a,b) ACTUAL_MACRO(c)
#define MAC4(a,b,c,d) MAC3(a,b,c) ACTUAL_MACRO(d)
#define MAC5(a,b,c,d,e) MAC4(a,b,c,d) ACTUAL_MACRO(e)</code>

在 GCC 中，此宏将扩展为：

<code class="cpp">struct MyStructure
{
  void Foo()
  {
    parent->GetProperty<Property1>(); 
    parent->GetProperty<Property2>(); 
    parent->GetProperty<Property3>(); 
    parent->GetProperty<Property4>();
  }

  Base * parent;
}</code>

但是，在 MSVC 中，它扩展为：

<code class="cpp">struct MyStructure
{
  void Foo()
  {
    parent->GetProperty<Property1, Property2, Property3, Property4>();
  }

  Base * parent;
}</code>

说明

出现此问题的原因是 MSVC 逐级应用宏扩展，而 GCC 一次性完全扩展宏。考虑宏调用：

<code class="cpp">EXPAND_THESE(Property1, Property2, Property3, Property4)</code>

• MSVC :

  1. VA_NARGS(Property1, Property2, Property3, Property4) -> 4
  2. SEMI_EXPANDED(4, 属性1, 属性2, 属性3, 属性4) -> MAC4(属性1, 属性2, 属性3, 属性4)
  3. EXPAND_THESE(MAC4(属性1, 属性2, 属性3, 属性4)) -> MAC4(属性1、属性2、属性3、属性4)

• GCC:

  1. VA_NARGS(属性1、属性2、属性3,属性4) -> 4
  2. SEMI_EXPANDED(4, 属性1, 属性2, 属性3, 属性4) -> MAC4(属性1, 属性2, 属性3, 属性4)
  3. EXPAND_THESE(MAC4(属性1, 属性2, 属性3, 属性4)) -> MAC4(属性1, 属性2, 属性3, 属性4)
     -->进一步展开MAC4宏
     -->相当于多行 ACTUAL_MACRO 调用

解决方法

要实现与 GCC 类似的行为，可以采用 Jeff Walden 的方法，该方法涉及创建额外的宏助手并使用 COUNT_ARGS_MAX5 宏来确定参数的数量：

<code class="cpp">#define FOO_CHOOSE_HELPER1(count) FOO##count
#define FOO_CHOOSE_HELPER2(count) FOO_CHOOSE_HELPER1(count)
#define FOO_CHOOSE_HELPER(count) FOO_CHOOSE_HELPER2(count)

#define ERROR(...) GLUE(FOO_CHOOSE_HELPER(COUNT_ARGS_MAX5(__VA_ARGS__)), (__VA_ARGS__))

#define ASSERT1(expr) singleArgumentExpansion(expr)
#define ASSERT2(expr, explain) twoArgumentExpansion(expr, explain)
#define ASSERT(...) GLUE(FOO_CHOOSE_HELPER(COUNT_ARGS_MAX5(__VA_ARGS__)), (__VA_ARGS__))</code>

或者，“GLUE”宏提供的抽象可用于简化解决方法：

<code class="cpp">#define OVERLOAD_MACRO2(name, count) name##count
#define OVERLOAD_MACRO1(name, count) OVERLOAD_MACRO2(name, count)
#define OVERLOAD_MACRO(name, count) OVERLOAD_MACRO1(name, count)

#define CALL_OVERLOAD(name, ...) GLUE(OVERLOAD_MACRO(name, COUNT_ARGS_MAX5(__VA_ARGS__)), (__VA_ARGS__))

#define ERROR1(title) printf("Error: %s\n", title);
#define ERROR2(title, message) \
    ERROR1(title); \
    printf("Message: %s\n", message);
#define ERROR(...) CALL_OVERLOAD(ERROR, __VA_ARGS__);

#define ASSERT1(expr) singleArgumentExpansion(expr)
#define ASSERT2(expr, explain) twoArgumentExpansion(expr, explain)
#define ASSERT(...) CALL_OVERLOAD(ASSERT, __VA_ARGS__);</code>

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