我不明白的预处理器宏

Question

我目前正在浏览在网上找到的一些源代码，它们以我不理解的方式使用预处理器宏。它实现了四边数据结构。 希望有人能为我澄清事情！

typedef int edge_ref;

typedef struct {
    edge_ref next[4];
    void *data[4];
    unsigned mark;
} edge_struct;

#define ROT(e) (((e)&0xfffffffcu)+(((e)+1)&3u))
#define SYM(e) (((e)&0xfffffffcu)+(((e)+2)&3u))
#define TOR(e) (((e)&0xfffffffcu)+(((e)+3)&3u))

#define ONEXT(e) ((edge_struct *)((e)&0xfffffffcu))->next[(e)&3]
#define ROTRNEXT(e) ((edge_struct *)((e)&0xfffffffcu))->next[((e)+1)&3]
#define SYMDNEXT(e) ((edge_struct *)((e)&0xfffffffcu))->next[((e)+2)&3]
#define TORLNEXT(e) ((edge_struct *)((e)&0xfffffffcu))->next[((e)+3)&3]

#define MARK(e)  ((edge_struct *)((e)&0xfffffffcu))->mark

这就是它们的使用方式：

edge_ref e;
e = (edge_ref) malloc(sizeof(edge_struct));
ONEXT(e) = e;
SYMDNEXT(e) = SYM(e);
ROTRNEXT(e) = TOR(e);
TORLNEXT(e) = ROT(e);
MARK(e) = 0;
return e;

这只是一个摘录，概述了我遇到的问题。整个内容可以在这里找到< /a>

Answer 1

0xfffffffcu 只是一个无符号常量，除了最后 2 位为 0 外，所有位均设置为 1，即 11111111111111111111111111111100。它被用作掩码来操作 e 的底部两位。这些宏的全部意义似乎在于，您可以使用 4 个结构体的数组，将其视为循环数组（即模 4 索引）。

Answer 2

这些宏只是简单的代码替换。至于他们在做什么则是另一回事了。

ONEXT(e) = e;

变成
((edge_struct *)((e)&0xffffffffcu))->next[(e)&3] = e;

在我看来，他们正在加载一个包含与地址相关的数据的结构。

不要被宏淹没。只需用代码替换宏并弄清楚它的作用即可。之后重写它并添加一些评论，这样下一个人就不必经历你现在的情况。

Answer 3

等一下...

typedef int edge_ref;

#define ONEXT(e) ((edge_struct *)((e)&0xfffffffcu))->next[(e)&3]

e = (edge_ref) malloc(sizeof(edge_struct));
ONEXT(e) = e;

malloc 的返回被强制转换为有符号 int，使用时不检查 NULL 并用无符号 int 进行掩码...

我不知道这段代码的用途，但我强烈建议不得将其用于任何目的。

Answer 4

他们假设 malloc 函数返回与至少四个字节对齐的内存地址。由于他们假设所有内存分配都会导致低两位设置为零的值，因此他们使用这两位来存储信息。因此，要获取结构中的数据，他们需要清除这两个位以获得真实地址：

((edge_struct *)((e)&0xfffffffcu))

因此，edge_ref是指向edge_struct类型的对象的指针和对象内部数组的索引（(e)& 3u 位）。

文件位于：聪明，但 euurrgghh （与 XOR 列表 一起）。

Answer 5

我的猜测是，他们已经向指针添加了标签，假设它们是对齐的。 （这就是为什么在取消引用之前需要进行屏蔽操作）。