如何在C中使用宏内的switch语句？

Question

我想在C中的宏内部使用switch语句。我有以下代码段：

enum errors {
    ERROR_NO_MEMORY,
    ERROR_INVALID_INDEX,
    ERROR_INVALID_VALUE
};

#define MSG_NO_MEMORY       "could not allocate memory"
#define MSG_INVALID_INDEX   "index out of bounds"
#define MSG_INVALID_VALUE   "invalid value passed as input"

#define MESSAGE(err)                    \
    switch (err) {                      \
        case ERROR_NO_MEMORY:           \
            return MSG_NO_MEMORY;       \
        case ERROR_INVALID_INDEX:       \
            return MSG_INVALID_INDEX;   \
        case ERROR_INVALID_VALUE:       \
            return MSG_INVALID_VALUE;   \
    }                                   \

#define THROW_ERROR(err)                                                        \
    fprintf(stderr, "Error in %s:%d: %s.\n", __FILE__, __LINE__, MESSAGE(err)); \
    exit(EXIT_FAILURE);       \

但是，这会抛出一条错误消息，更具体地说：

错误：'switch'之前的预期表达式

为什么会发生这种情况，在C中使用宏内部切换的正确方法是什么？

Answer 1

你不能从宏中return并期望它的行为像一个函数。宏代码在你的代码中逐字扩展，所以现在你在return的最后一个参数中有一个switch / case和一堆printf语句！

此外，在这里使用宏没有任何好处，因为你没有使用标记粘贴，穿线或其他宏，如__FILE__或__LINE__（与使用它们的THROW_ERROR宏相对）。

相反，定义一个MESSAGE（或更好：message）函数：

const char *message(int code)
{
       switch (err) {                      
        case ERROR_NO_MEMORY:           
           return MSG_NO_MEMORY;       
        case ERROR_INVALID_INDEX:       
          return MSG_INVALID_INDEX;   
        case ERROR_INVALID_VALUE:       
          return MSG_INVALID_VALUE;   
     }            
    return "unknown error";  // just in case no code matches
}

并将其传递给printf

顺便说一下，将THROW_ERROR宏包装在括号内，因为有两个语句：

#define THROW_ERROR(err)  do { \
    fprintf(stderr, "Error in %s:%d: %s.\n", __FILE__, __LINE__, message(err)); \
    exit(EXIT_FAILURE); } while(0)

否则如果你这样做：

if (fail_code) THROW_ERROR(12);

然后只有在发生错误时执行fprintf语句，无论如何都会发生exit！

Answer 2

你误解了C中的宏。它只是文本的替代品。

你需要使用它的功能：

inline const char *MESSAGE(int code)
{
    switch (err) 
    {                      
        case ERROR_NO_MEMORY:           
            return MSG_NO_MEMORY;       
        case ERROR_INVALID_INDEX:       
            return MSG_INVALID_INDEX;   
        case ERROR_INVALID_VALUE:       
            return MSG_INVALID_VALUE;   
    }
    return "";
}

你可以创建疯狂的三元宏：

#define MESSAGE(err) (err == ERROR_NO_MEMORY ? MSG_NO_MEMORY : err == ERROR_INVALID_INDEX ? MSG_INVALID_INDEX : .... )

Answer 3

使用表达式语句扩展（在gcc，clang和tinycc上实现），您可以：

#define MESSAGE(err) \
    ({ int MESSAGE; switch(err){ \
         case ERROR_NO_MEMORY:           \
                MESSAGE = MSG_NO_MEMORY;       \
            case ERROR_INVALID_INDEX:       \
                MESSAGE = MSG_INVALID_INDEX;   \
            case ERROR_INVALID_VALUE:       \
                MESSAGE = MSG_INVALID_VALUE;   \
         }; MESSAGE; })

当然，这不是“可移植”标准C.可以使用内联函数（几乎没有变化）或使用嵌套三元表达式的宏：

#define MESSAGE(err) \
    ( err==ERROR_NO_MEMORY ? MSG_NO_MEMORY  \
      : err==ERROR_INVALID_INDEX ? MSG_INVALID_INDEX \
      : err==ERROR_INVALID_VALUE ? MSG_INVALID_VALUE \
      : 0 )