宏的高级用法

对于条件/分支处理的程序设计，我们惯性地会选择switch-case或者if-else，这也是C语言老师当初教的。以下，我们用一个播放器的例子来说明，要实现的功能如下：

收到用户操作播放器命令请求，如“播放”、“暂停”等，程序要对命令作区分；

针对不同的命令请求，作相应的处理；

输出必要的辅助信息。

首先，将命令定义成enum类型：

enum { CMD_PLAY， CMD_PAUSE， CMD_STOP， CMD_PLAY_NEXT， CMD_PLAY_PREV， };

然后，用switch-case的分支处理：

switch（cmd） { case CMD_PLAY： // handle play command break; case CMD_PAUSE： // handle pause command break; case CMD_STOP： // handle stop command break; case CMD_PLAY_NEXT： // handle play next command break; case CMD_PLAY_PREV： // handle play previous command break; default： break; }

实际上，这也没什么毛病。但是，时间长了，需求不断变更，程序不断迭代，这个switch-case会变得非常冗长而很难维护。你不相信？我曾经见到过》1000行的类似这样的代码。如果让你接手维护这样的代码，你内心会不会狂奔着万千***？

但是，我不敢更改这个祖传的switch-case啊，那么小心翼翼地将这些命令处理封装成函数。像这样：

#define FUNC_IN（） printf（“enter %s \r\n”， __FUNCTION__） void func_cmd_play（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_pause（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_stop（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_play_next（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_play_prev（void* p） { FUNC_IN（）; } void player_cmd_handle（int cmd， void* p） { switch（cmd） { case CMD_PLAY： func_cmd_play（p）; break; case CMD_PAUSE： func_cmd_pause（p）; break; case CMD_STOP： func_cmd_stop（p）; break; case CMD_PLAY_NEXT： func_cmd_play_next（p）; break; case CMD_PLAY_PREV： func_cmd_play_prev（p）; break; default： break; } }

后来，甲方还是不断地更改需求，导致播放器的命令越来越多，几十个上百个了……痛定思痛，我——要——改——革！！

解放switch-case/if-else

脑子里想来想去，度娘上翻来翻去，于是定义了个结构体：

typedef void（*pFunc）（void* p）; typedef struct { tCmd cmd; pFunc func; }tPlayerStruct; tPlayerStruct player_cmd_func［］ = { {CMD_PLAY， func_cmd_play） }， {CMD_PAUSE， func_cmd_pause） }， {CMD_STOP， func_cmd_stop） }， {CMD_PLAY_NEXT， func_cmd_play_next） }， {CMD_PLAY_PREV， func_cmd_play_prev） }， }; #define ARR_LEN（arr）sizeof（arr）/sizeof（arr［0］） void player_cmd_handle（int cmd， void* p） { for（int i = 0; i 《 ARR_LEN（player_cmd_func）; i++） { if（player_cmd_func［i］.cmd == cmd && NULL ！= player_cmd_func［i］.func） { player_cmd_func［i］.func（p）; break; } } }

咦？好像代码简洁了不少哦，改完之后好有成就感。

身为追求卓越的程序员，我还是有点不满意，可不可以不用for循环，直接使用player_cmd_func［cmd］.func（p）;，这样还可以免去查询的步骤，提高效率？

想法是好的，如果上面的程序不用for循环，有可能数组越界，还有如果有命令增加，顺序下标不对应的问题。

之前，我在《C语言的奇技淫巧之五》中的第50条提到过这个方法，还立了个flag，我要用MACRO写个更高效更好的代码！

使用X-MACRO

你听说过X-MACRO么？听过没听过都没关系，来，我们一起耍起来！

MACRO或者说宏定义（书上或者规范上一般讲预处理）基本原因都很简单，看看就很容易学会。看起来好像也是平淡无奇，似乎没什么大作用。但是，你可别小看它，我们将其安上个“X”就很牛逼（不知道这个是啥传统，对于某些函数的扩展，喜欢在其前面或后面加个“X”，然后这个函数比之前的函数功能强大很多，Windows里面的Api就有这案例）。

X-MACRO是一种可靠维护代码或数据的并行列表的技术，其相应项必须以相同的顺序出现。它们在至少某些列表无法通过索引组成的地方（例如编译时）最有用。此类列表的示例尤其包括数组的初始化，枚举常量和函数原型的声明，语句序列和切换臂的生成等。X-MACRO的使用可以追溯到1960年代。它在现代C和C ++编程语言中仍然有用。

X-MACRO应用程序包括两部分：

列表元素的定义。

扩展列表以生成声明或语句的片段。

该列表由一个宏或头文件（名为LIST）定义，该文件本身不生成任何代码，而仅由一系列调用宏（通常称为“ X”）与元素的数据组成。LIST的每个扩展都在X定义之前加上一个list元素的语法。LIST的调用会为列表中的每个元素扩展X。

好了，少扯淡，我们是实战派，搞点有用的东西。

对于MACRO有几个明显的特征：

MACRO实际上就是做替换工作；

宏定义的替换工作是在编译前进行的，即预编译；

宏定义可以用undef取消，然后再重新反复定义。

我们就用这几个特征把MACRO耍到牛X起来！

#define X（a，b）a int x = DEF_X（1，2）; #undef DEF_X #define DEF_X（a，b）b int y = DEF_X（1，2）;

从上面可以看到，这个x和y的值是不一样的。

于是可以定义一个这样的宏：

#define CMD_FUNC \ DEF_X（CMD_PLAY， func_cmd_play） \ DEF_X（CMD_PAUSE， func_cmd_pause） \ DEF_X（CMD_STOP， func_cmd_stop） \ DEF_X（CMD_PLAY_NEXT， func_cmd_play_next） \ DEF_X（CMD_PLAY_PREV， func_cmd_play_prev） \

CMD的enum可以这样定义：

typedef enum { #define DEF_X（a，b） a， CMD_FUNC #undef DEF_X CMD_MAX }tCmd;

预编译后，这实际上就是这样的：

typedef enum { CMD_PLAY， CMD_PAUSE， CMD_STOP， CMD_PLAY_NEXT， CMD_PLAY_PREV， CMD_MAX }tCmd;

接着，我们按这种套路定义一个函数指针数组：

const pFunc player_funcs［］ = { #define DEF_X（a，b） b， CMD_FUNC #undef DEF_X };

甚至，我们可以定义一个命令的字符串，以作打印信息用：

const char* str_cmd［］ = { #define DEF_X（a，b） #a， CMD_FUNC #undef DEF_X };

只要这个DEF_X（a，b）里面的a和b是对应关系正确的，CMD_FUNC后面的元素顺序是所谓了，这个比前面的结构体有天然优势。这样，我们就可以直接用下标开始操作了：

void player_cmd_handle（tCmd cmd， void* p） { if（cmd 《 CMD_MAX） { player_funcs［cmd］（p）; } else { printf（“Command（%d） invalid！\n”， cmd）; } }

这不仅提高了效率，还不用担心命令的顺序问题。

这种X-MACRO的用法对分支结构，特别是消息命令的处理特别的方便高效。

以下附上该案例的完整测试源码：

#include 《stdio.h》 #define FUNC_IN（） printf（“enter %s \r\n”， __FUNCTION__） #define CMD_FUNC \ DEF_X（CMD_PLAY， func_cmd_play） \ DEF_X（CMD_PAUSE， func_cmd_pause） \ DEF_X（CMD_STOP， func_cmd_stop） \ DEF_X（CMD_PLAY_NEXT， func_cmd_play_next） \ DEF_X（CMD_PLAY_PREV， func_cmd_play_prev） \ typedef enum { #define DEF_X（a，b） a， CMD_FUNC #undef DEF_X CMD_MAX }tCmd; const char* str_cmd［］ = { #define DEF_X（a，b） #a， CMD_FUNC #undef DEF_X }; typedef void（*pFunc）（void* p）; void func_cmd_play（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_pause（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_stop（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_play_next（void* p） { FUNC_IN（）; } void func_cmd_play_prev（void* p） { FUNC_IN（）; } const pFunc player_funcs［］ = { #define DEF_X（a，b） b， CMD_FUNC #undef DEF_X }; void player_cmd_handle（tCmd cmd， void* p） { if（cmd 《 CMD_MAX） { player_funcs［cmd］（p）; } else { printf（“Command（%d） invalid！\n”， cmd）; } } int main（void） { player_cmd_handle（CMD_PAUSE， （void*）0）; player_cmd_handle（100， （void*）0）; return 0; }

留个作业题：

如何灵活地将一个结构体的内容系列化到一个数组中，以及如何将一个数组的内容解系列化到结构体中？

例如，将以下结构体s的内容copy到data中（别老想着memcopy哦）：

typedef struct STRUCT_DATA { int a; char b; short c; }tStruct;tStruct s; unsigned char data［100］;