C代碼宏評估在編譯時

我需要將在編譯時進行評估宏，是這樣的：C代碼宏評估在編譯時

#define FIND_RANGE(x) \ 
if x>16 \ 
32 \ 
elif x>8 \ 
16 \ 
elif x>4 \ 
8 \ 
elif x>2 \ 
4 \ 
elif x>1 \ 
2 \ 
else \ 
1 \ 
endif \

因此，代碼

#define S1 FIND_RANGE(7) 
unsinged int i = S1;

將被髮送到編譯器爲

unsinged int i = 8;

這個簡單的算法是否可以在編譯時進行評估？

來源

2017-01-19 Danijel

AFAIK你不能做到這一點標準的C或C++，但gcc的預處理器有[this]（https://gcc.gnu.org/onlinedocs/cpp/Directives-Within-Macro-Arguments.html#Directives-Within-Macro-Arg ），也許這可以幫助： –

'（x> 16？ 32：x> 8？ 16：x> 4？ 8'等 –

它看起來像你想[圍繞2的下一個力量]（http://stackoverflow.com/questions/466204/rounding-up-to-nearest-power-of-2），或[特別是例如]（http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html#RoundUpPowerOf2） –

原來這是可行的，甚至是簡單的：

#define POW00   1.0f 
#define POW01   2.0f 
#define POW02   4.0f 
#define POW03   8.0f 
#define POW04   16.0f 
#define POW05   32.0f 
#define POW06   64.0f 
#define POW07  128.0f 
#define POW08  256.0f // use some nicer pow2 constant generation 

#define SCALE(x) (\ 
x > POW07 ? POW08 : \ 
x > POW06 ? POW07 : \ 
x > POW05 ? POW06 : \ 
x > POW04 ? POW05 : \ 
x > POW03 ? POW04 : \ 
x > POW02 ? POW03 : \ 
x > POW01 ? POW02 : \ 
x > POW00 ? POW01 : POW00 \ 
) // end SCALE

例子：

int main() 
{ 
    float a = (float)SCALE(7.0f); 
}

這被在編譯時評價

float a = 8.0f;

來源

2017-01-24 07:16:59 Danijel

雖然C沒有constexpr函數，但GCC和Clang都可以在編譯時使用-O1來評估簡單函數。相關優化被稱爲constant folding。

以下C代碼：

#include <stdio.h> 

static inline unsigned int findRange(unsigned int x) 
{ 
    if (x > 16) 
     return 32; 
    else if (x > 8) 
     return 16; 
    else if (x > 4) 
     return 8; 
    else if (x > 2) 
     return 4; 
    else if (x > 1) 
     return 2; 
    return 1; 
} 

int main(void) 
{ 
    unsigned int i = findRange(7); 
    printf("%u\n", i); 
    return 0; 
}

結果轉換成x86-64的彙編代碼（參考：godbolt.org/g/kVYe0u）：

main: 
     sub  rsp, 8 
     mov  esi, 8 
     mov  edi, OFFSET FLAT:.LC0 
     mov  eax, 0 
     call printf 
     mov  eax, 0 
     add  rsp, 8 
     ret

正如你可以看到，到findRange呼叫由值替代內容，這是在編譯時計算的。

即使當findRange被定義爲具有外部鏈接的正常（非內聯）功能時，該功能仍然有效。

來源

2017-01-19 10:05:38

感謝您的努力。有一個更簡單的解決方案，請參閱M.M的建議。 – Danijel

@Danijel：M.M的建議非常簡潔，因爲它允許將條件打包爲單個表達式，而不是多個語句。我的答案的重點在於證明它不再是必需的，因爲現代編譯器會優化代碼（產生最終結果），同時它更具可讀性和安全性（例如考慮SCALE（x ++））。 –

當然，明白了...... – Danijel

我不認爲你可以那麼容易。問題是預處理器可用的條件是預處理器指令。

但是，您可以做的是創造性地使用#include指令來創建更高級的構造。創建find-range.mac爲：

#if x>16 
32 
#elif x>8 
16 
#elif x>4 
8 
#elif x>2 
4 
#elif x>1 
2 
#else 
1 
#endif 
#undef x

，然後用它作爲：

int i = 
#define x 7 
#include "find-range.mac" 
;

這應該擴大到類似：

int i = 
8 
;

另一個技巧是不走一路是做通過粘合將FIND_RANGE(x)替換爲FIND_RANGEx，然後適當地定義FIND_RANGEx。這需要x是在一個有限的一組值：

#define FIND_RANGE(x) FIND_RANGE ## x 
#define FIND_RANGE1 1 
#define FIND_RANGE2 2 
#define FIND_RANGE3 4 
#define FIND_RANGE4 4 
#define FIND_RANGE5 8 
#define FIND_RANGE6 8 
#define FIND_RANGE7 8 
#define FIND_RANGE8 8 
// etc...

來源

2017-01-19 10:07:10 skyking

對於位娛樂的，我翻譯該bit twiddling hack mentioned by Sander成宏：

#define XS(x,y) (x | (x>>y)) 
#define FR(x) XS(XS(XS(XS(XS(x-1,1),2),4),8),16)+1

所以FR（7）應在編譯得到8-時間等等。

（*但是對於所有的實際目的，Grzegorz Szpetkowski的回答都是可以參考的。）

來源

2017-01-19 10:36:15 dbrank0

對不起，沒有時間來測試這個。因爲速度不是問題，所以我使用了一個更直接的解決方案：'（x> 16？32：x> 8？16：x> 4？8'等。 – Danijel

當然，我絕對不會使用上面的宏也是一個概念的證明。 – dbrank0

C代碼宏評估在編譯時

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