如何使用 __LINE__ 或其他方法从呼叫站点获取行号？

Question

考虑一下我写的这个短程序：

    #include <iostream>
    
    template<bool Debug = false>
    constexpr int add(const int& a, const int& b) { 
        if (Debug)
            std::cout << __FUNCTION__ << " called on line " << __LINE__ << '\n';
        return (a + b);
    }
    
    int main() {
        std::cout << add(3, 7) << '\n';
        std::cout << add<true>(5, 9) << '\n';
        return 0;
    }

它工作得很好，并给出了正确的输出：

10
add called on line 6
14

但是，我希望打印的行号是程序调用站点的行，在这个程序中应该是第 12 行。

那么我如何使用 __LINE__ 或其他一些方法来给我调用函数的行号？

所需的输出将是：

10
add called on line 12
14

如果可能的话，我希望它由函数本身生成。

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-编辑-

作为对 reader 的说明，我对任何和所有选项都持开放态度，但我当前的构建环境仅限于 C++17，并且我正在使用 Visual Studio。

Answer 1

你可以这样称呼它：

template<bool Debug = false>
constexpr int add(const int& a, const int& b, int loc = __LINE__) { 
    if (Debug)
        std::cout << __FUNCTION__ << " called on line " << loc << '\n';
    return (a + b);
}

int main() {
    std::cout << add(3, 7) << '\n';
    std::cout << add<true>(5, 9, __LINE__) << '\n';
    return 0;
}

输出：

10
add called on line 14
14

此外，您可以定义一个宏来跳过第三个参数：

#define add_Debug(a, b) add<true>(a,b,__LINE__)

---

C++ 20 及更高版本

在 C++20 中，我们得到 std::source_location，其中包含有关行号、函数、文件名的信息。如果您的编译器支持它，您可以使用它。示例（使用 g++ 9.3.0 测试）。您将不再需要宏：

#include <iostream>
#include <experimental/source_location>

using source_location = std::experimental::source_location;

template<bool Debug = false>
constexpr int add(const int& a, const int& b, source_location l = source_location::current()) { 
    if (Debug)
          // this will print 'main' as function name
          //std::cout << l.function_name() << " called on line " << l.line() << //'\n';
        std::cout << source_location::current().function_name() << " called on line " << l.line() << '\n';


    return (a + b);
}

int main()
{
    std::cout << add(3, 7) << '\n';
    std::cout << add<true>(5, 9) << '\n';

    return 0;
}

输出：

10
add<true> called on line 16
14

有了 source_location，您就不必再使用宏了。它将正确打印行

Answer 2

如果您可以使用一些最近的 GCC (in July 2020, that means GCC 10), you might compile with g++ -g -O -Wall then use Ian Taylor's libbacktrace (like we do in RefPerSys) since that library parses DWARF 调试信息在 Linux 上编译您的代码。

您可以将该库移植到您的操作系统和调试信息格式，或者找到一些等效的。

今天，一种更粗略的可能性是用宏包装一些函数。例如，不是用 void foo(void); 调用 foo()，而是

extern void foo_at(const char*fileno, int lineno);
#define foo() foo_at(__FILE__,__LINE__);

确实，C++20 应该添加 feature tests and source_location but you might need to wait a few months for a compiler supporting it. Consider compiling a recent GCC from its source code. AFAIK MinGW 64 在 Windows 上运行（因此请征得使用许可）。