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Objective-C宏定义(你真的看懂宏定义了吗。。。)

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AB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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