c++ 常见宏、模板用法【1】

1、宏定义实现简单的断言

#define ASSERT(expr) \if(!(expr)) { \std::cout << "assertion failed: " << #expr << " at " << __FILE__ << ":" << __LINE__ << std::endl; \abort(); \}

该宏定义了一个简单的断言，如果表达式expr为false，则在标准错误流中输出错误消息，包括出错文件名和行号，并终止程序执行。

int main() {ASSERT(0);return 0;
}

输出

C:\Users\hanhandi\CLionProjects\untitled\cmake-build-debug\untitled.exe
assertion failed: 0 at C:/Users/hanhandi/CLionProjects/untitled/main.cpp:12

2、可变参数模板

template<typename T, typename... Args>
void print(T t, Args... args) {std::cout << t << " ";if constexpr (sizeof...(args) > 0)print(args...);
}

该函数使用可变参数模板，可以接受任意数量的参数，并依次输出到标准输出流中。

int main() {print("xx", "xxx", "xxxx");return 0;
}

输出

xx xxx xxxx

3、变量模板

template<typename T>
constexpr T pi = T(3.1415926535897932385L);

该模板定义了一个常量pi，表示圆周率并具有指定的精度。

int main() {char val = 0;std::cout << pi<int> << std::endl;std::cout << pi<float> << std::endl;std::cout << pi<double> << std::endl;std::cout << pi<long> << std::endl;return 0;
}

输出

3
3.14159
3.14159
3

4、宏定义实现范围内的for循环

#define for_range(i, begin, end) \for(auto i = begin; i < end; ++i)

该宏定义了一个基于循环变量和范围的for循环，避免了手动指定循环条件和步长的麻烦。

int main() {int i = 0;std::cout << i << std::endl;for_range(i, 0, 2) {std::cout << i << std::endl;}return 0;
}

输出

0
0
1

5、模板实现函数对象

template<typename T>
struct add_one {T operator()(T val) const {return val + 1;}
};

该模板定义了一个函数对象，用于将输入值加1。

template<typename T>
struct add_one {T operator()(T val) const {return val + 1;}
};int main() {int i = 0;float f = 1.2;std::cout << i << std::endl;std::cout << f << std::endl;add_one<int> addOneInt;add_one<float> addOneFloat;int res_i = addOneInt(i);float res_f = addOneFloat(f);std::cout << res_i << std::endl;std::cout << res_f << std::endl;return 0;
}

输出

0
1.2
1
2.2

6、宏定义实现作用域限定

#define UNIQUE_NAME(prefix) CONCAT(prefix, __COUNTER__)
#define CONCAT(a, b) INNER_CONCAT(a, b)
#define INNER_CONCAT(a, b) a ## bclass MyClass {public:void my_function() {int UNIQUE_NAME(my_var) = 42;// ...}
};

该宏定义了一个唯一的名称，用于在指定作用域中声明临时变量。这些变量的名称由给定的前缀和一个自增计数器组成，可以确保在同一作用域内不会重复使用相同的名称。

#define UNIQUE_NAME(prefix) CONCAT(prefix, __COUNTER__)
#define CONCAT(a, b) INNER_CONCAT(a, b)
#define INNER_CONCAT(a, b) a ## bclass MyClass {
public:void my_function() {int UNIQUE_NAME(my_var) = 42;int UNIQUE_NAME(my_var) = 43;std::cout << my_var0 << std::endl;std::cout << my_var1 << std::endl;// ...}
};int main() {MyClass myClass;myClass.my_function();return 0;
}

输出

42
43

7、类型萃取模板

template<typename T>
struct is_pointer {static const bool value = false;
};template<typename T>
struct is_pointer<T*> {static const bool value = true;
};

该模板使用模板特化来判断给定类型是否为指针类型。

下面结合上面的宏定义实现作用域限定来写个demo：

#define UNIQUE_NAME(prefix) CONCAT(prefix, __COUNTER__)
#define CONCAT(a, b) INNER_CONCAT(a, b)
#define INNER_CONCAT(a, b) a ## btemplate<typename T>
struct is_pointer {static const bool value = false;
};template<typename T>
struct is_pointer<T*> {static const bool value = true;
};int main() {is_pointer<int*> UNIQUE_NAME(isPointer);std::cout << isPointer0.value << std::endl;is_pointer<int> UNIQUE_NAME(isPointer);std::cout << isPointer1.value << std::endl;return 0;
}

输出为

1
0