可變參數模板的應用

引入#

在C++中經常打印變數來調試代碼，但無論是printf還是cout總是很麻煩：

printf

int a = 1;
float b = 2.0;
char c = 'c';
printf("a = %d, b = %f, c = %c", a, b, c);

cout

int a = 1;
float b = 2.0;
char c = 'c';
std::cout << "a = " << a << ", b = " << b << ", c = " << c << '\n';

可變參數宏#

可變參數宏是C99引入的一個特性，C++11開始支持。

#define def_name(...) def_body(__VA_ARGS__)

可變參數模板#

C++11允許模板定義有任意類型任意數量的模板參數（包括 $0$ 個模板參數）。

template<typename... Values> class tuple;

如果不希望有 $0$ 個模板實參，可以如下聲明：

template<typename First, typename... Rest> class tuple;

可變參數模板適用於函數模板，例如printf函數的實現：

template<typename... Args>
void printf(const std::string &str_format, Args... args);

參數包的展開#

對於模板函數

遞歸展開

// 遞歸終止函數
void print() {}

template<typename T, typename... Args>
void print(T head, Args... args) {
  std::cout << head << (sizeof...(args) > 0 ? ", " : "");
  print(args...);
}

逗號表達式展開：這種方式有點繁瑣，不太好理解，不推薦

對於模板類
- 遞歸展開
- 繼承展開

宏運算符#

#：將宏參數轉換為字符串

#include <stdio.h>
#define stringer( x ) printf( #x "\n" )
int main() {
  stringer( In quotes in the printf function call );
  stringer( "In quotes when printed to the screen" );
  stringer( "This: \"  prints an escaped double quote" );
}

使用gcc -E預處理之後，得到如下結果

int main() {
  printf("In quotes in the printf function call" "\n");
  printf("\"In quotes when printed to the screen\"" "\n");
  printf("\"This: \\\"  prints an escaped double quote\"" "\n");
}

#@：將參數用單引號括起來，作為一個字符處理
```
#define makechar(x)  #@x
c = makechar(b);
```
預處理之後得到：
```
c = 'b';
```

##：將兩個獨立的token連接在一起

#define paster(n) printf("token" #n " = %d", token##n)
int token9 = 9;
paster(9);

預處理之後得到：

printf("token9 = %d", token9);

實現`DBG`宏#

掌握了以上技能，我們就可以實現一個簡單的調試宏：

#include <iostream>
#include <string>

template <typename T>
void _DBG(const char *s, T t) {
  std::cout << s << "=" << t << '\n';
}

template <typename T, typename... Args>
void _DBG(const char *s, T t, Args... args) {
  while (*s != ',')
    std::cout << *s++;
  std::cout << "=" << t << ",";
  _DBG(s + 1, args...);
}

#define DBG(...) _DBG(#__VA_ARGS__, __VA_ARGS__)

int main() {
  int a = 1;
  float b = 2.0;
  char c = 'c';
  std::string d = "def";
  DBG(a, b, c, d);
  return 0;
}

上面的代碼輸出：

a=1, b=2, c=c, d=def

0xe3aad

可變參數模板的應用

引入#

可變參數宏#

可變參數模板#

參數包的展開#

宏運算符#

實現`DBG`宏#

References#

可變參數模板的應用

引入#

可變參數宏#

可變參數模板#

參數包的展開#

宏運算符#

實現DBG宏#

References#

實現`DBG`宏#