C语言宏高级技巧完全指南

/* 字符串化运算符示例 */
#define STRINGIFY(x) #x
#define TOSTRING(x) STRINGIFY(x)

/* 使用 */
printf("%s\n", STRINGIFY(123));         /* 输出: 123 */
printf("%s\n", STRINGIFY(1+2));            /* 输出: 1+2（不展开）*/
printf("%s\n", TOSTRING(1+2));           /* 输出: 3（会展开）*/

/* 日志宏中使用 */
#define LOG(msg) printf("[%s:%d] %s\n", __FILE__, __LINE__, #msg)

/* 连接运算符示例 */
#define CONCAT(a, b) a ## b

/* 连接数字和前缀 */
#define VAR(name) CONCAT(var_, name)
int VAR(123);  /* 展开为 int var_123; */

/* 创建通用的函数/变量名 */
#define MAKE_GETTER(type, name) \
    type CONCAT(get_, name)() { \return name; }

int value = 42;
MAKE_GETTER(int, value);  /* 创建 get_value() 函数 */

/* 可变参数宏基础 */
#define LOG(fmt, ...) printf("[LOG] " fmt "\n", ##__VA_ARGS__)

LOG("Hello");                    /* 只有一个参数 */
LOG("Value: %d", 42);              /* 两个参数 */
LOG("%s = %d", "x", 100);       /* 三个参数 */

/* ##__VA_ARGS__ 的作用：处理空参数情况 */
/* 没有 ##，当没有额外参数时会编译错误 */

/* 通用最大值宏 */
#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))

/* 通用 swap 宏 - 不限于特定类型 */
#define SWAP(a, b) \
    do { \
        typeof(a) _a = (a); \
        (a) = (b); \
        (b) = _a; \
    } while(0)

/* 使用示例 */
int x = 10, y = 20;
SWAP(x, y);  /* 交换 int */

double p = 3.14, q = 2.71;
SWAP(p, q);  /* 交换 double */

/* 问题：如果宏包含多条语句，在 if-else 中会出错 */
#define BAD_MACRO(x) \
    init(x); \
    cleanup(x);

/* 使用时可能出错 */
if (condition)
    BAD_MACRO(x);  /* 只有 init(x) 在 if 作用域内！ */
else
    do_something();

/* 解决方案：do-while(0) */
#define GOOD_MACRO(x) \
    do { \
        init(x); \
        cleanup(x); \
    } while(0)

/* 现在无论在哪里使用都是安全的 */
if (condition)
    GOOD_MACRO(x);
else
    do_something();

/* 根据操作系统选择不同的代码 */
#if defined(_WIN32)
    #define PATH_SEP "\\"
    #define sleep(ms) Sleep(ms)
#elif defined(__linux__)
    #define PATH_SEP "/"
    #include 
#endif

/* 编译时计算数组大小 */
#define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]))

/* 静态断言确保是数组而非指针 */
_Static_assert(ARRAY_SIZE(arr) > 0, "arr must be an array");