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c/c++奇技淫巧(一些c语言的技巧)

2017-8-8编辑:daibenhua

　　一. 变长数组

　　严格说来，变长数组的实现在c++中并不是一件麻烦的事情。Stl中的vector本身就是一个变长数组，并且有自动管理内存的能力。

　　但是在c中，实现变长数组就稍显麻烦。用C实现，必然需要一个结构，结构当中应当有一个指针，指针分配一段内存空间，空间大小根据需要而定，而且必须有另外一个字段记录究竟开辟了多大多长的空间。

　　大致描述如下：

Struct MutableLenArray 
{ 
  Int count; 
  Char* p; 
};

　　5Struct MutableLenArray

　　{

　　Int count;

　　Char* p;

　　};

　　P = new Char[Count];

　　没什么问题，但是C语言的使用者有个最大的自豪就在于对于效率、空间使用的掌控。他们会有这样的疑问，如果count=0，那么p就没必要了，白白占了4(64位系统为8)个字节的空间，简直浪费。

　　那有没有更好的方式能实现上面的需求，又保证空间合理呢?答案是有的，用0长度

Struct MutableLenArray  
{  
Int count;  
Char p[0];  
};

和上面的结构使用方法一致，但是我们可以用sizeof尝试读取其大小，发现竟然只有count字段的长度4字节，p没有被分配空间。完美！

二．宏的妙用

1. #和

“#”符号把一个符号直接转换为字符串，例如：

1 2	`#define TO_STRING(x) #x` `const` `char` `*str = TO_STRING( test );`

str的内容就是”test “，也就是说#会把其后的符号直接加上双引号。
这个特性为c++反射的实现提供了极大便利，可以参考博主的下一篇文章，c++反射的简单实现。

##符号会连接两个符号，从而产生新的符号(词法层次)，例如：

1 2	`#define SIGN( x ) INT_##x` `int` `SIGN( 1 );`

宏被展开后将成为：int INT_1;
可以把##看成连字符，连字符为则为新符号的产生提供了方便。Google的Gtest框架就巧妙的运用了连字符来生成新的测试案例。

2. 变参宏

1 2	`#define LOG( format, ... ) printf( format, __VA_ARGS__ )` `LOG(` `"%s %d", str, count );`

VA_ARGS是系统预定义宏，被自动替换为参数列表。
经常需要进行输出格式化，重定义时，可以用到以上技巧。

3. 宏参数的prescan

prescan的定义：当一个宏参数被放进宏体时，这个宏参数会首先被全部展开(有例外，见下文)。当展开后的宏参数被放进宏体时，预处理器对新展开的宏体进行第二次扫描，并继续展开。例如：

#define PARAM( x ) x  
  #define ADDPARAM( x ) INT_##x  
  PARAM( ADDPARAM( 1 ) );

因为ADDPARAM( 1 ) 是作为PARAM的宏参数，所以先将ADDPARAM( 1 )展开为INT_1，然后再将INT_1放进PARAM。
例外情况是，如果PARAM宏里对宏参数使用了#或##，那么宏参数不会被展开：

1 2	`#define PARAM( x ) #x` `#define ADDPARAM( x ) INT_##x`

PARAM( ADDPARAM( 1 ) ); 将被展开为”ADDPARAM( 1 )”。

所以此时要得到“INT_1”的结果，必须加入一个中间宏：

1 2	`#define PARAM(x) PARAM1(x)` `#define PARAM1( x ) #x`

PARAM( ADDPARAM( 1 ) );此时的结果将会是“INT_1”。根据prescan原则，当ADDPARAM(1)传入，会展开得到INT_1，然后将INT_1带入PARAM1宏，最终得到“INT_1”的结果。

4. 接口宏

以下部分，摘自网上博客，仅作声明。
C++的目标之一就是把类的声明和定义分离开来，这对于项目的开发极其有利——这可以使开发人员不用看到类的实现就能知晓类的功能。但是，C++实现类的声明与类定义的分离的方法会导致一些额外的工作——每个非内联函数的表示都需要写两次，一次在类声明中，一次在类定义中。
代码如下：

// .h File  
class Element  
{  
void Tick ();  
}; 
  
// .cpp File  
void Element ::Tick ()  
{  
// todo  
}

class Animal  
{  
public:  
virtual std :: string GetName () const = 0 ;  
virtual Vector3f GetPosition () const = 0;  
virtual Vector3f GetVelocity () const = 0;  
};

同时，这个基类拥有三个派生类——Monkey，Tiger，Lion。
那么我们三个方法的每一个都会在7个地方存在：Animal中一次，Monkey、Lion、Tiget的声明和定义各一次。
然后假设我们做一个小改动——我们想将GetPosition和GetVelocity的返回类型改为Vector4f以适应Transform变换，那么我们就要在7个地方进行修改：Animal的.h文件，Lion、Tiger和Monkey的.h文件和.cpp文件。
使用宏的实现
有一种很妙的处理方法就是将这些方法进行包装，改成所谓接口宏的形式。我们可以试试看：

#define INTERFACE_ANIMAL(terminal)             \ 
public:                           \ 
  virtual std::string GetName() const ##terminal     \ 
  virtual IntVector GetPosition() const ##terminal    \ 
  virtual IntVector GetVelocity() const ##terminal     
  
#define BASE_ANIMAL   INTERFACE_ANIMAL(=0;) 
#define DERIVED_ANIMAL INTERFACE_ANIMAL(;)

值得一提的是，##符号代表的是连接，\符号代表的是把下一行的连起来。
通过这些宏，我们就可以大大简化Animal的声明，还有所有从它派生的类的声明了：

// Animal.h 
class Animal 
{ 
  BASE_ANIMAL ; 
}; 
  
  
  
// Monkey.h 
class Monkey : public Animal 
{ 
  DERIVED_ANIMAL ; 
}; 
  
  
// Lion.h 
class Lion : public Animal 
{ 
  DERIVED_ANIMAL ; 
}; 
  
  
// Tiger.h 
class Tiger : public Animal 
{ 
  DERIVED_ANIMAL ; 
};

c++STLset_differenceset_intersectionset_union操作

C++函数pyrUp和pyrDown来实现图像金字塔功能

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