市面上有很多比較火的編程語言，比如Python、 JAVA、 Go等，你可能覺得C語言很古老、很落后。如果你有這種想法，那可能你只是一個初學的菜鳥。

可能絕大部分 C 程序員都不知道"##"隱藏用法，下面就來給大家講講。

一、##的“表”用法

想必很多人都知道"##"的用法——它本質上是一個“膠水運算”（連接字符串的作用），用于把參數宏中的“形參”與其它沒有天然分割的內容粘連在一起，例如：

#define?def_u32_array(__name,?__size)??uint32_t?array_##__name[__size];

實際中，我們可以這樣使用：

def_u32_array(sample_buffer,?64)

宏展開的效果是：

uint32_t?array_sample_buffer[64];

可以看到，"array__"與形參“__name”是沒有天然分割的，因此要想將"array_"與"__name"所代表的內容（而不是__name本身）粘連在一起，就需要“##”運算的幫助。

另一方面，"__name"與"["是具有天然分隔的——編譯器不會認為"__name"與"["是連接在一起的，因此這里并不需要畫蛇添足的使用"##"運算——如果你這么做了，預編譯器會毫不猶豫的告訴你語法錯誤。——這是"##"運算的普通用法，在過去轉載的文章《C語言#和##連接符在項目中的應用(漂亮)》中也有詳細介紹，這里就不再贅述。

二、## 的官方“里”用法

“##”還有一個很少為人所知的“里”用法，在介紹它之前，不得不首先說說由ANSI-C99標準引入的另外一個參數宏擴展——可變參數宏。舉個例子：

#define?safe_atom_code(...)? ? ? ? ? ? ?\?{? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? \??????uint32_t int_flag = __disable_irq()；? ?\????????????__VA_ARGS__? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? \????????????__set_PRIMASK(int_flag);? ? ? ? ? ? ?\????????}

這里定義了一個宏"safe_atom_code()"，在括號內，無論你填寫任何內容，都會被無條件的放置到“__VA_ARGS__”所在的位置，你可以認為括號里的“...”實際上就是對應"__VA_ARGS__"。比如，我們可以寫下這樣的代碼：

/** \fn ? ? ? ? ?void wr_dat (uint16_t dat) ?\brief ? ? ? Write data to the LCD controller ?\param[in] ? dat ?Data to write */ static __inline void wr_dat (uint_fast16_t dat) {?safe_atom_code( ? ??LCD_CS(0); ? ? ? ?GLCD_PORT->DAT = (dat >> ? 8); ? /* Write D8..D15 */GLCD_PORT->DAT?=?(dat?&?0xFF);?? /*?Write?D0..D7?*/? ? ? ? ? LCD_CS(1);) }

這個代碼確保在向寄存器GCLD_PORT->DAT寫入數據時不會被其它中斷打斷。

聰明的你也許很快就會提出這樣的問題，上述宏跟下面的寫法有什么區別呢？

#define?safe_atom_code(__CODE)? ? ? ? ? ? ?\??{? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?\ uint32_t int_flag = __disable_irq();? ?\? ? ?__CODE? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?\? ? ? __set_PRIMASK(int_flag);? ? ? ? ? ?\? ? ?}

你不僅提出了問題，甚至還實際測試了下，似乎完全等效，“根本沒差別嘛！”——你驚呼道。然而，事實上并沒有那么簡單：

1.參數宏是通過“,”來作為分隔符來計算用戶實際產傳入了幾個參數的，或者換句話說，在使用參數宏的時候，預編譯器是看不懂C語法的——在它眼中，除了它所認識的少數符號外，其它東西都是無意義的字符串——由于在處理括號內部的內容時，它只認識","和"..."，因此當括號中的內容每增加一個","，與編譯器就認為多了一個參數。

2.當你使用參數宏的時候，傳入參數的個數（已“,”分開）必須與定義參數宏時候形參的數量完全一致；當不一致的時候，預編譯器可能不會報錯，而是直接無視了你的參數宏——把它傳遞到編譯的下一階段，因而往往會被認作是一個函數——事實上這個函數是不存在的，因此在鏈接階段會報告某某函數未定義的錯誤。這時候你就會納悶了，為啥我明明定義的是一個宏，編譯器卻把它當作函數呢？

可變參數宏的引入就解決了這個問題：

• "..."只能放在參數宏形參列表的最后；

• 當用戶的參數個數超過了規定的參數個數時，所有多出來的內容會一股腦的由“__VA_ARGS__”所背負；

• 當用戶的參數個數正好等于形參的個數時，"__VA_ARGS__"就等效于一個空字符串

回頭再來看前面的問題：

#define?safe_atom_code(...)

與?

#define safe_atom_code(__CODE)

的差別在于，前者括號里可以放包括","在內的幾乎任意內容；而后者則完全不能容忍逗號的存在——比如你調用了一個函數，函數的參數要用到都好隔開吧？再比如，你用到了逗號表達式……——想想都很酸爽。

其實，可變參數列表最初誕生的原因之一是為了解決與C函數的可變參數（va_args）配合使用的問題，例如：

#define?log_info(__STRING,?...)????printf(__STRING,?__VA_ARGS__)

因此，使用的時候，我們可以這樣寫：

log_info("------------------------------------\r\n"); log_info("?Cycle?Count?:?%d",?total_cycle_cnt);

宏展開后實際上對應于：

printf("------------------------------------\r\n",); printf(" Cycle Count : %d", total_cycle_cnt);

看似沒有問題，注意到一個細節沒有？在第一個printf()的最后多了一個","。雖然有些編譯器，例如GCC并不會計較（也許就是一個warning），但對于廣大潔癖嚴重的處女座程序員來說，這怎么能忍，于是在ANSI-C99標準引入可變參數宏的時候，又貼心了加了一個不那么起眼的語法：當下面的組合出現時 ",##__VA_ARGS__"，如果__VA_ARGS__是一個空字符串，則前面的","會一并被刪除掉。因此，上面的宏可以改寫為：

#define?log_info(__STRING,?...)????printf(__STRING,##__VA_ARGS__)

此時，前面的代碼會被展開為：

printf("------------------------------------\r\n"); printf(" Cycle Count : %d", total_cycle_cnt);

處女座表示，這次可以安心睡覺了。

如果說這就是99%的C程序員都不知道的"##"隱藏用法，未免太對不起觀眾了，實際上本文的正片才剛剛開始。

三、 ## 的騷操作

逗號表達式中，逗號的最右邊將作為表達式真正的返回值。?

結合前面關于",##__VA_ARGS__"用法的介紹，你們有沒有意識到，其實這里的逗號不光可以是參數列表的分隔符，還可以是逗號表達式的運算符。結合__VA_ARGS__的特性，我們可以寫出類似這樣的宏：

#define?EXAMPLE(...)?????(?默認值?,##__VA_ARGS__)

它有兩種使用情況：

1.當我們使用參數宏的時候在括號里不填寫任何內容，最終會展開為僅有默認值的情況：

EXAMPLE();

被展開為：

(?默認值?)

2.當我們提供了任意的有效值時，則會被展開成逗號表達式：

EXAMPLE(我們提供的值);

被展開為：

(?默認值,?我們提供的值?)

根據逗號表達式的特性，此時，默認值會被丟棄掉（有些編譯器會報告表達式無效的warning，這是正常的，因為編譯器注意到“默認值”所代表的表達式實際上被丟棄了，它覺得我們寫了一個無用的表達式）。

這個技巧其實對API的封裝特別有效：它允許我們簡化函數API的使用，比如在用戶忽略的情況下，自動給函數填充某些默認值，而在用戶主動提供參數的情況下，替代那些默認值。這里我舉兩個現實中的例子：

(1)為函數提供默認的參數

假設我們有一個初始化函數，初始化函數允許用戶通過結構體來配置一些參數：

typedef struct xxxx_cfg_t { ? ?...}?xxxx_cfg_t; int?xxxx_init(xxxx_cfg_t?*cfg_ptr);

為了簡化用戶的配置過程，初始化函數會檢查指針cfg_ptr是否為NULL，如果為NULL則自動使用默認配置，反之將使用用戶定義的配置。此時，我們可以通過宏來提供默認值NULL：

#define?XXXX_INIT(...)????xxxx_init((NULL,##__VA_ARGS__))

(2)為消息處理提供默認的掩碼配置

有些消息處理函數可以批量的處理某一類消息，而具體選中了哪些消息類別，則通常由二進制掩碼來表示，例如：

typedef struct msg_t msg_t; struct { uint16_t msg; ? ?uint16_t mask; ? ?int (*handler)(msg_t *msg_ptr); } msg_t;

四、結語

宏不是阻礙代碼開發和可讀性的魔鬼，對自己不熟悉知識的傲慢才是。

來源：裸機思維

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的C语言中quot;##quot;的独特用法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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