C++ Meta-programming

C++ Meta-programming

本文关键字：Meta-programming C++      更新时间：2023-10-16

在C++开发我的项目期间，我经常需要调试，我通常使用这个宏来做

#define DBUG(a) {std::cout << #a << " : " << a << std::endl;};

但是很多时候我需要做这样的事情

int a;
std :: string b;
double c;
...
...
DBG(a); DBG(b); DBG(c);

但理想情况下，可能只编写DBUG(a, b, c)或DBG(a, b, c, d, e)更多的变量来实现这样的事情。经过一些研究，这看起来像是元编程或更具体地说是代码生成中的一个问题，但由于我在这些领域的知识有限，我找不到解决这个问题的方法。

如果可能的话，我想在不使用 Boost 或其他外部库的情况下解决这个问题，并使用 C++98 中的功能，尽管如果不可能，我愿意使用 C++11 .

我不喜欢限制特定数量的参数。我没有找到一种静态解码名称的好方法，因此名称被组合为逗号分隔的字符串，然后在运行时解码。总的来说，这可能有点太重了，但至少，它按照要求做了，并且没有参数数量的限制（除了编译器限制，也就是说）：

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <iterator>
#include <algorithm>
#include <tuple>
#include <vector>
#include <type_traits>
#include <stdlib.h>
template <int I, int S, typename... V>
typename std::enable_if<I == S>::type
debug_var(std::vector<std::string> const&, std::tuple<V...> const&)
{
}
template <int I, int S, typename... V>
typename std::enable_if<I != S>::type
debug_var(std::vector<std::string> const& n, std::tuple<V...> const& v)
{
    std::cout << n[I] << '=' << std::get<I>(v) << ' ';
    debug_var<I + 1, S>(n, v);
}
template <typename... V>
void debug(std::vector<std::string> const& n, std::tuple<V...> const& v)
{
    debug_var<0, sizeof...(V)>(n, v);
    std::cout << 'n' << std::flush;
}
std::vector<std::string> debug_names(char const* names)
{
    std::vector<std::string> result;
    std::istringstream in(names);
    for (std::string name; std::getline(in >> std::ws, name, ','); ) {
        result.push_back(name);
    }
    return result;
}
#define DEBUG(...) debug(debug_names(#__VA_ARGS__), std::tie(__VA_ARGS__));
int main()
{
    int a=1, b=2;
    DEBUG(a, b);
    DEBUG();
}

该代码使用了 2011 年修订版 C++ 引入的几个功能。

这是一个改编自这个答案的解决方案。您必须通过更改CHOOSER宏和DBG宏以及添加适当的DBG#宏来定义宏以支持最多最大数量的参数。它也确实需要C++11。

#include <iostream>
#define DBG1(a) std::cout << #a ": " << a << "n"
#define DBG2(a, b) DBG1(a); DBG1(b)
#define DBG3(a, b, c) DBG2(a, b); DBG1(c)
#define CHOOSER(a, b, c, CHOICE, ...) CHOICE
#define DBG(...) CHOOSER(__VA_ARGS__, DBG3, DBG2, DBG1)(__VA_ARGS__)
int main() {
    int a{}, b{1}, c{5};
    DBG(a, b, c);
}

输出：

答： 0
乙： 1
C： 5

您可以通过以下方式使用自己的DBUG(a)

DBUG(a << " " << b << " " << c);

使用一些好的 ol' C++11 可变参数模板怎么样？

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>

template <typename T>
std::string make_string(const T& t)
{
    std::ostringstream oss;
    oss << t;
    return oss.str();
}
template <typename Thead, typename ... Ttail>
std::string make_string(const Thead& head, const Ttail& ... tail)
{
    return make_string(head) + make_string(tail...);
}
void debug(const std::string& msg)
{
    std::cout << "DEBUG: " << msg << std::endl;
}
void debug(void)
{
    std::cout << "DEBUG!" << std::endl;
}
template <typename ... Targs>
void debug(const Targs& ... args)
{
    debug(make_string(args...));
}

int main(void)
{
    int z;
    debug("We're gonna crash: ", &z, "!");
    debug();
    debug(3.14);
}
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