在 Boost 预处理器中混合变量和整数常量

Question

我使用 BOOST_PP 在预处理器中进行预编译计算。我专注于代码大小对我来说极其重要的应用程序。 （所以请不要说编译器应该或通常这样做，我需要控制编译时执行的内容以及生成的代码）。但是，我希望能够对整数常量和变量使用相同名称的宏/函数。作为一个简单的例子，我可以让

#define TWICE(n) BOOST_PP_MUL(n,2)
//.....
// somewhere else in code
int a = TWICE(5);

This 做我想要的事情，

int a = 10;

在编译时评估。

但是，我也希望它用于

int b = 5;
int a = TWICE(b);

This should be preprocessed to

int b = 5;
int a = 5 * 2;

当然，我可以通过使用传统的宏来做到这一点，例如

#define TWICE(n) n * 2

But then it does not do what I want it do for integer Constants (在编译时评估它们)。

所以，我的问题是，是否有一个技巧可以检查参数是文字还是变量，然后使用不同的定义。即，像这样：

#define TWICE(n) BOOST_PP_IF( _IS_CONSTANT(n), \
                              BOOST_PP_MUL(n,2), \
                              n * 2 )

编辑： 所以我真正想要的是某种方法来检查某些东西是否是编译时可用的常量，因此这是 BOOST_PP_ 函数的一个很好的论据。我意识到这与大多数人对预处理器和一般编程建议的期望不同。但是编程方式没有错误，所以如果您不同意这个问题的哲学，请不要讨厌这个问题。 BOOST_PP 库存在是有原因的，这个问题也是出于同样的精神。但这可能是不可能的。

Answer 1

您正在尝试做一些最好留给编译器优化的事情。

int main (void) {
  int b = 5;
  int a = b * 2;

  return a; // return it so we use a and it's not optimized away
}

gcc -O3 -s tc

 .file "t.c"
 .text
 .p2align 4,,15
.globl main
 .type main, @function
main:
.LFB0:
 .cfi_startproc
 movl $10, %eax
 ret
 .cfi_endproc
.LFE0:
 .size main, .-main
 .ident "GCC: (Debian 4.5.0-6) 4.5.1 20100617 (prerelease)"
 .section .note.GNU-stack,"",@progbits

优化编译器会优化。

编辑：我知道您不想听到编译器“应该”或“通常”这样做。然而，您想要做的事情并不是在 C 预处理器中完成的；而是应该在 C 预处理器中完成的。设计 C 语言和 C 预处理器的人将其设计为与预处理标记一起使用，因为它是基本原子。从很多方面来说，菲共都是“愚蠢的”。这并不是一件坏事（事实上，这在很多情况下使它如此有用），但归根结底，它是一个预处理器。它在解析源文件之前对其进行预处理。它在进行语义分析之前对源文件进行预处理。它在检查给定源文件的有效性之前对源文件进行预处理。我理解您不想听到这是解析器和语义分析器应该处理或通常要做的事情。然而，这就是现实情况。如果您想设计非常小的代码，那么您应该依靠编译器来完成它的工作，而不是尝试创建预处理器构造来完成这项工作。可以这样想：您的编译器投入了数千小时的工作，因此请尝试尽可能多地重用这些工作！

Answer 2

然而，这不是很直接的方法：

struct operation {
    template<int N>
    struct compile {
        static const int value = N;
    };
    static int runtime(int N) { return N; }
};

operation::compile<5>::value;
operation::runtime(5);

或者

operation<5>();
operation(5);

Answer 3

没有真正的机会混合这两个级别（预处理器和变量的评估）。根据我对你问题的理解，b应该是一个符号常量？

我认为您应该使用传统的变量

#define TWICE(n) ((n) * 2)

，但是您应该使用编译时常量来初始化变量，而不是使用表达式来初始化变量。我认为在编译时强制求值并在 C 中使用符号常量的唯一因素是整数枚举常量。它们被定义为 int 类型并在编译时进行评估。

enum { bInit = 5 };
int b = bInit;
enum { aInit = TWICE(bInit) };
int a = aInit; 

一般来说，您不应该过于节俭 const（对于您的 b），并使用 -S 检查生成的汇编程序。