c++ - 使用 c-preprocessor 自动生成函数转发器

Question

我需要编写一个宏来自动生成一个将所有参数转发给另一个(成员)函数的函数。

如果您需要知道我为什么需要它，我需要简化 JNI 胶水的编写。 我将省略我需要以这种方式完成的其他原因，我只是提到我不能使用 boost(尽管我可能会撕掉需要的部分并将 boost 转换为我自己的宏)；我还检查了其他一些库(jace 等)，但没有找到适合我需要的东西。

简而言之，这是一个 JNI 函数的示例:

class TestClass
{
    void nativeTest(JNIEnv *, jobject, jint, jboolean)
    {
        ...
    }

    static TestClass* getPeer(JNIEnv *, jobject obj)
    {
        ...
    }
}

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_noname_media_TestClass_nativeTest(
    JNIEnv *env, jobject obj, jint i, jboolean b
)
{
    TestClass* peer = TestClass::getPeer(env, obj, i, b);
    if(peer)
        return peer->nativeTest(env, obj, i, b);
    return;
}

现在，我想编写一些 JNI_FUNCTION 宏来自动生成所有 Java_com_noname_media_TestClass_nativeTest。经过一番思考，我想我可以这样做:

#define JNI_FUNCTION(functionName, functionReturn, functionArgs) \
JNIEXPORT functionReturn JNICALL                                 \
  Java_com_noname_media_TestClass##functionName(**WTF**)         \
{
        TestClass* peer = TestClass::getPeer(**WTF**);
        if(peer)
            return peer->functionName(**WTF**);
        return;
}

然后，为了使用 JNI_FUNCTION，我可以这样做:

JNI_FUNCTION(nativeTest, void, (JNIEnv *, jobject, jint, jboolean));

问题是我不知道如何“破解”函数参数，因为我需要为 functionArgs 列表中的每个条目添加自动编号的参数名称。

其他陷阱:返回类型可以是某种类型或 void，但对于 void 情况，我可能有单独的 JNI_VOID_FUNCTION 以防无法使用常规方式轻松完成。在我的案例中，所有 jni 函数在 functionArgs 列表中总是至少有两个 args，例如它不能是空列表 ()。 我不必将 functionArgs 用作包含多个参数的单个参数，我也接受这种方式:

#define JNI_FUNCTION(functionName, functionReturn, ...)

无论什么工作...也许我需要某种宏，允许我在某个位置提取一些宏，比如 ARG_1(...) 等，但到目前为止我无法将它全部包装在我的大脑中如何去做。

附言。我记得一些关于 c-preprocessor 用法的非常酷的例子，在 SO 中有很好的解释，但现在找不到它们，如果你有它的书签，也许我需要的只是研究它们。

编辑: 基本上，诀窍是为每个参数添加自动编号的名称，然后按原样将它们传递给成员函数。我需要以这种方式完成的原因是因为除此之外，我还使用预处理器完成了一些其他自动生成。简而言之，这个宏实际上会被用在一组类似的宏中(类似于ATL/WTL):

JNI_TABLE_BEGIN(ClassName)
  JNI_FUNCTION(native1, void, (JNIEnv *, jobject, jint))
  JNI_FUNCTION(native2, void, (JNIEnv *, jobject, jint))
  JNI_FUNCTION(native3, jint, (JNIEnv *, jobject))
JNI_TABLE_END()

Answer 1

这是使用 Boost.Preprocessor 的解决方案 Sequences :

#include <boost/preprocessor/cat.hpp>
#include <boost/preprocessor/seq/size.hpp>
#include <boost/preprocessor/seq/enum.hpp>
#include <boost/preprocessor/list/append.hpp>
#include <boost/preprocessor/seq/for_each_i.hpp>
#include <boost/preprocessor/control/expr_if.hpp>
#include <boost/preprocessor/comparison/equal.hpp>
#include <boost/preprocessor/facilities/expand.hpp>

#define RET_TYPE_void 1)(1
#define IS_NOT_VOID(type) BOOST_PP_EQUAL(BOOST_PP_SEQ_SIZE((BOOST_PP_CAT(RET_TYPE_,type))),1)

#define JNI_PARAMS(r, data, i, elem) (elem p##i)
#define JNI_ARGS_PASS(r, data, i, elem) (p##i)

#define JNI_FUNCTION(functionName, functionReturn, PARAMS ) \
JNIEXPORT functionReturn JNICALL \
    Java_com_noname_media_TestClass##functionName(BOOST_PP_SEQ_ENUM(BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH_I(JNI_PARAMS,_,PARAMS)))  \
{ \
    TestClass* peer = TestClass::getPeer(BOOST_PP_SEQ_ENUM(BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH_I(JNI_ARGS_PASS,_,PARAMS))); \
    if(peer) \
        BOOST_PP_EXPR_IF(IS_NOT_VOID(functionReturn),return) peer->functionName(BOOST_PP_SEQ_ENUM(BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH_I(JNI_ARGS_PASS,_,PARAMS))); \
    BOOST_PP_EXPR_IF(IS_NOT_VOID(functionReturn),return functionReturn();) \
} \
/**/

JNI_FUNCTION(nativeTest, void, (jobject)(jint)(jboolean))

扩展为:

JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_noname_media_TestClassnativeTest(jobject p0, jint p1, jboolean p2)
{
    TestClass* peer = TestClass::getPeer(p0, p1, p2);
    if(peer)
        peer->nativeTest(p0, p1, p2);
}

因此，您的示例将变为:

#define JNI_TABLE_BEGIN(name) class name { public:
#define JNI_TABLE_END() };

JNI_TABLE_BEGIN(ClassName)
  JNI_FUNCTION(native1, void, (JNIEnv *)(jobject)(jint) )
  JNI_FUNCTION(native2, void, (JNIEnv *)(jobject)(jint) )
  JNI_FUNCTION(native3, jint, (JNIEnv *)(jobject) )
JNI_TABLE_END()

它扩展为:

class ClassName
{
public:
    JNIEXPORT void JNICALL
    Java_com_noname_media_TestClassnative1(JNIEnv * p0, jobject p1, jint p2)
    {
        TestClass* peer = TestClass::getPeer(p0, p1, p2);
        if(peer)
            peer->native1(p0, p1, p2);
    }
    JNIEXPORT void JNICALL
    Java_com_noname_media_TestClassnative2(JNIEnv * p0, jobject p1, jint p2)
    {
        TestClass* peer = TestClass::getPeer(p0, p1, p2);
        if(peer)
            peer->native2(p0, p1, p2);
    }
    JNIEXPORT jint JNICALL
    Java_com_noname_media_TestClassnative3(JNIEnv * p0, jobject p1)
    {
        TestClass* peer = TestClass::getPeer(p0, p1);
        if(peer)
            return peer->native3(p0, p1);
        return jint();
    }
};