定义一个函数，函数名被宏屏蔽

Question

有时，用同名的宏来屏蔽一个函数会很方便。在这个人为的例子中，宏可以在调用 function().

时插入额外的验证

int function(int i);

#define function(i)  ( assert(i>0), function(i) )

其他更常见的用法使宏转换为更快的代码，如直接 table 入口点，以提高性能。在所有情况下，目标是在库中保留同名符号，以确保它存在并且可以由另一个程序从库中调用而无需 *.h（通常来自不同于C).

在相应的单元中，定义function()现在有一个问题：function现在是一个宏。所以 int function(int i) { ... } 将被扩展，并且失败得很严重。

这个问题的解决方法很简单：在定义前#undef function，然后实现函数即可。

一切都很好，除了...

如果在同一单元的后面部分，另一个函数调用 function()，它现在将直接调用符号，而不是 *.h 中的宏，从而失去额外的 -宏提供的功能，这可能是不受欢迎的。

gcc 中提供了另一个解决此问题的方法，使用编译器扩展 #pragma push_macro。它有效，但非常丑陋，在函数定义周围至少添加了 3 行，这无助于提高可读性。而且这还不包括可移植性恶作剧，这会增加更多的复杂性。

然而，用同名宏屏蔽函数并不是什么新鲜事。我敢肯定，早在 C90 标准库时我就读过建议这种设计的书籍。

我怀疑可能存在解决此问题的更好方法。有什么想法吗？

Answer 1

类函数宏的另一种技巧是在定义中的声明符周围放置多余的括号：

int (function)(int i) {
    ...
}

这样可以防止类函数宏匹配展开，但对定义没有影响

Answer 2

Sometimes, it can be handy to mask a function by a macro of same name.

类似宏的包装函数，如

static inline int actual_function(int i)
{
    /* extra stuff */
    return function(i);
}

在编译时是一个更好的选择，因为最小惊喜原则。（比如，你让开发人员感到惊讶，他们会做愚蠢的事情。所以惊喜越少，他们可能犯的愚蠢错误就越少。）

不幸的是，这对更名没有帮助。我个人不在乎，因为重命名只是很快 find . -name '*.[ch]' -exec sed -e 's|\bOLDNAME\b|NEWNAME|g' -i '{}' ';' 而已。

对于动态链接的符号，我们可以在运行时用我们自己的符号包装或插入它们。这是高度 OS- 和工具链特定的。

在Linux中，有两个选项：使用动态链接器工具(dlsym())，或--wrap链接器选项。它只适用于动态链接的符号，但通常情况下，至少标准库是动态链接的。

简单地说，如果你想用你自己的函数替换动态链接的malloc()，你可以使用

#define  _GNU_SOURCE
#include <stdlib.h>
#include <dlfcn.h>

static void *(*real_malloc)(size_t) = NULL;

void *malloc(size_t size)
{
    if (!real_malloc)
        real_malloc = dlsym(RTLD_NEXT, "malloc");
    /* extra stuff */
    return real_malloc(size);
}

如果您想以线程安全的方式执行上述操作，它会变得有点复杂。（我用的是__atomic_load_n()等，所以就多了几行代码。）

更简单的方法是告诉 GCC 为我们做符号魔术，方法是在编译和链接二进制文件时为其提供选项 -Wl,-wrap,malloc。那么，

#include <stdlib.h>

void *__real_malloc(size_t);

void *__wrap_malloc(size_t size)
{
    /* extra stuff */
    return __real_malloc(size);
}

这一次，interposing/wrapping 是在交易品种 table 级别完成的。

定义一个函数，函数名被宏屏蔽

Define a function which function name is masked by a macro

c

macros

gcc

masking