# 工欲善其事必先利其器-C语言拓展--嵌入式C语言（十一）

工欲善其事必先利其器-C语言拓展–嵌入式C语言（十一）

这里来到了最后的一个part–>可变参数宏

文章内容全部来自–>《嵌入式C语言自我修养——从芯片、编译器到操作系统》 王利涛前辈的，超级推荐

在之前内容有变参函数的定义和使用，如果你不知道可以先看看，这里基本的套路就是使用va_list、va_start、va_end等宏，去解析那些可变参数列表。

找到这些参数的存储地址后，就可以对这些参数进行处理了。要么自己动手，亲自处理；要么继续调用其他函数来处理。

整个例子：

GNU C还助一臂之力：干脆宏定义也支持可变参数吧！

什么是可变参数宏

C99标准已经支持了这个特性，但是其他编译器不太给力，对C99标准的支持不是很好，只有GNU C标准支持这个功能，所以有时候我们也把这个可变参数宏看作GNU C标准的一个语法扩展。

上面实现的LOG()变参函数，如果我们想使用一个可变参数宏实现，就可以直接这样定义。

可变参数宏的实现形式其实和变参函数差不多：用…表示变参列表，变参列表由不确定的参数组成，各个参数之间用逗号隔开。可变参数宏使用C99标准新增加的一个__VA_ARGS__预定义标识符来表示前面的变参列表，而不是像变参函数一样，使用va_list、va_start、va_end这些宏去解析变参列表。预处理器在将宏展开时，会用变参列表替换掉宏定义中的所有__VA_ARGS__标识符。

使用宏定义实现一个打印功能的变参宏，你会发现，它的实现甚至比变参函数还简单！Linux内核中的很多打印宏，经常使用可变参数宏来实现，宏定义一般为下面这个格式。

在这个宏定义中，有一个固定参数，通常为一个格式字符串，后面的变参用来打印各种格式的数据，与前面的格式字符串相匹配。这种定义方式比较容易理解，但是有一个漏洞：当变参为空时，宏展开时就会产生一个语法错误。

上面这个程序在编译时就会报错，产生一个语法错误。这是因为，我们只给LOG宏传递了一个参数，而变参为空。当宏展开后，就变成了下面的样子。

宏展开后，在第一个字符串参数的后面还有一个逗号，不符合语法规则，所以就产生了一个语法错误。我们需要继续对这个宏进行改进，使用宏连接符＃＃，可以避免这个语法错误。

继续改进我们的宏

接下来，我们使用宏连接符＃＃来改进上面的宏。宏连接符＃＃的主要作用就是连接两个字符串。我们在宏定义中可以使用＃＃来连接两个字符，预处理器在预处理阶段对宏展开时，会将＃＃两边的字符合并，并删除＃＃这个连接符。

在上面的程序中，我们定义一个宏。

这个宏的功能就是连接字符a和x。在程序中，A（1）展开后就是a1，A()展开后就是a。我们使用printf()函数可以直接打印变量a1、a的值，因为宏展开后，就相当于使用int关键字定义了两个整型变量a1和a。上面的程序可以编译通过，运行结果如下。

知道了宏连接符＃＃的使用方法，我们就可以对LOG宏做一些修改。

我们在标识符__VA_ARGS__前面加上了宏连接符＃＃，这样做的好处是：当变参列表非空时，＃＃的作用是连接fmt和变参列表，各个参数之间用逗号隔开，宏可以正常使用；当变参列表为空时，＃＃还有一个特殊的用处，它会将固定参数fmt后面的逗号删除掉，这样宏就可以正常使用了。

可变参数宏的另一种写法

当我们定义一个变参宏时，除了使用预定义标识符__VA_ARGS__表示变参列表，还可以使用下面这种写法。

使用预定义标识符__VA_ARGS__来定义一个变参宏，是C99标准规定的写法。而上面这种格式是GNU C扩展的一个新写法：可以不使用__VA_ARGS__，而是直接使用args…来表示一个变参列表，然后在后面的宏定义中，直接使用args代表变参列表就可以了。

和上面一样，为了避免变参列表为空时的语法错误，我们也需要在参数之间添加一个连接符＃＃。

使用这种宏定义方式，你会发现比使用__VA_ARGS__看起来更加直观，更加容易理解。

内核中的可变参数宏

可变参数宏在内核中主要用于日志打印。一些驱动模块或子系统有时候会定义自己的打印宏，支持打印开关、打印格式、优先级控制等功能。如在printk.h头文件中，我们可以看到pr_debug宏的定义。

看到这个宏定义，估计有两个字已经在很多人心中来回荡漾，差点忍不住冲破喉咙，脱口而出，但同时又不得不佩服宏的作者：一个小小的宏，却能综合运用各种技巧和知识点，把C语言的潜能发挥得淋漓尽致。

这个宏定义了三个版本：如果我们在编译内核时有动态调试选项，那么这个宏就定义为dynamic_pr_debug。如果没有配置动态调试选项，则我们可以通过DEBUG这个宏，来控制这个宏的打开和关闭。

no_printk()作为一个内联函数，定义在printk.h头文件中，而且通过format属性声明，指示编译器按照printf标准去做参数格式检查。

最有意思的是dynamic_pr_debug这个宏，宏定义采用do{…}while(0)结构。这看起来貌似有点多余：有它没它，我们的宏都可以工作。反正都是执行一次，为什么要用这种看似“画蛇添足”的循环结构呢？
道理其实很简单，这样定义是为了防止宏在条件、选择等分支结构的语句中展开后，产生宏歧义。例如我们定义一个宏，由两条打印语句构成。

例如我们定义一个宏，由两条打印语句构成。

理论情况下，else分支是执行不到的，但通过打印结果可以看到，程序也执行了else分支的一部分代码。这是因为我们定义的宏由多条语句组成，经过预处理展开后，就变成了下面这样。

多条语句在宏调用处直接展开，就破坏了程序原来的if/else分支结构，导致程序逻辑发生了变化，所以你才会看到else分支的非正常打印。而采用do{…}while(0)这种结构，可以将我们宏定义中的复合语句包起来。宏展开后，是一个代码块，避免了这种逻辑错误。

一个小小的宏，暗藏各个知识点，综合使用各种技巧，仔细分析下来，能学到很多知识。大家在以后的工作和学习中，可能会接触到各种各样、形形色色的宏。只要有牢固的C语言基础，熟悉GNU C的常用扩展语法，再遇到这样类似的宏，我们都可以自己尝试慢慢去分析了。不用怕，只有自己真正分析过，才算真正掌握，才能转化为自己的知识和能力，才能领略它的精妙之处。