C宏系统缺陷

这两天稍稍看了一下boost的preprocessor库，发觉boost那帮疯子竟然利用各种奇技淫巧定义出各种数据类型和结构，还在上面定义出加减乘除等等各种运算，在快速浏览的过程中，还瞄到了很眼熟的各种宏名：list，cons，fold_left、fold_right，估计这帮人把函数式语言的很多特性也搬上去。

本着造轮子练本领的原则，我也尝试自己去实现各种元素，可是智商不够，越写越难受，最后无疾而终。

大致总结了一下，暂时发现C的宏有以下反直觉的缺点：

1、无法定义局部变量，所有宏必须在最外层定义，致使全局可见
而且没有类似namespace的功能，命名时超头疼

不支持多行出写，若要多行需在每行末端加 "\"

2、无控制流，要实现循环、选择非常麻烦

3、传参机制反直觉，正常语言的传参一般采用应用序，先完全展开参数再传入，而C的宏参数展开过程中若遇到#或##就停止展开，如：

#define BOOL(n)      BOOL##n
#define BOOL0         0
#define BOOL1         1
#define BOOL2         1
#define BOOL3         1

BOOL(n)可获取值n的真假值

#define IF(c, x, y)       IF##c(x, y)
#define IF0(x, y)         y
#define IF1(x, y)         x

上面的宏是想要实现选择控制，IF中传入逻辑值c，若c为0则返回y， 若c为1则返回x

假如按如下调用： IF( BOOL(3), "t", "f" )，按直觉此句应生成“t”，
可事与愿违， 因为展开BOOL(3)时碰到##，所以直接返回BOOL3，
结果上面的宏就变成了 IF( BOOL3, "t", "f")，按IF宏体继续展开， 则变成了 IFBOOL3("t", "f")
最后预处理器报错： 找不到IFBOOL3

因此，为了能正确地把参数BOOL(3)展开为1，还需要多包装多一层宏：

#define IF(c, x, y)       IF_C(c, x, y)
#define IF_C(c, x, y)   IF##c(x, y)

这样，IF( BOOL(3), "t", "f" )就会先展开参数，变成 IF( BOOL3, "t", "f")，

然后宏体展开， IF_C( BOOL3, "t", "f" )，展开参数成了， IF_C( 1, "t", "f" )，
最后才会正确地展开成 IF1( "t", "f" )

4、缺少整数类型，若要利用计数器循环生成代码时非常麻烦，首先要自己手工定义一堆整数的INC：

　　　   #define INC_0 1
#define INC_1 2
#define INC_2 3
#define INC_3 4
……………

#define DEC_x x
………………

然后再在INC_xx和DEC_xx之上定义加法，减法，
这样做相当于需要手工利用最基本的元素构造基本方法，再将这些基本方法不停地复合嵌套，抽象出更高阶的函数，
工作量跟创造语言差不多

本来创造语言还是挺有趣的一件事，可由于刚刚提过的反人类反直觉的古怪传参机制的存在，
致使复合方法构造高阶函数的过程异常痛苦，得不时留意参数展开时会不会被#和##打断，若被打断则需要增加一层宏来继续展开。

5、无法实现递归，如：

　　　#define x y+1
#define y x+1

则展开x时，先展开成y+1，继续展开y，x+1+1，这时又碰到了x，预处理器便停止展开了。

无法实现递归，那利用宏实现循环时就变得异常冗长了。
一般来说，while循环和尾递归是等价的，所以若支持递归，则可用尾递归的形式实现循环，但现在不支持，
所以我们需要把尾递归的每一步都得亲自展开，并将其手工显示的定义成宏，如：

#define WHLE(...)       WHILE##n(...)
#define WHILE0(...)     xxxxx
#define WHLE1(....)     WHILE0(......)
#define WHLE2(....)     WHILE1(......)
#define WHLE3(....)     WHILE2(......)
...................

这样做不仅麻烦，而且递归深度也只能是一个固定值

6、c的宏只是作简单的文本替换，所以替换到文本后可能会出现，下面就是一个最经典的例子：

#define square(x)  x*x
cout<<square(2+3)<<endl;

替换后就变成了2+3*2+3，所以写宏时还要注意在必要的地方加括号。。。。。。。。。

7、没办法传function-like macro的名字，如：

#define ADD(n, m)   ..........
#define FOR(k, op,...)  ......

若调用FOR((3,3), ADD,...)，想要在FOR内部ADD(3,3)，发现预处理器会报错，说ADD没定义。

也就是说函数名不能当参数传入，当然我发现boost里面是可以的，估计是用了什么奇技淫巧，没耐性看，各位大神知道的话请指点以下。