gcc研究笔记（三）libcpp中的宏扩展机制

 

1、libcpp中和宏相关的基础知识

libcpp是gcc的C/C++语言预处理器，gcc将C/C++语言预处理器cpp以库的形式独立出来，故取名曰libcpp。libcpp的输出为预处理标记cpp_token序列，为了实现回退机制、预处理指令处理和宏扩展，libcpp分三层输出预处理标记cpp_token序列：

a）_cpp_lex_direct：这是预处理标记序列输出的第一层，它直接对程序文件进行词法分析，不处理任何预处理指令，也不提供回退功能，它反映的是真实的程序文本；

b）cpp_lex_token：第二层在第一层的基础上实现了回退和预处理指令处理功能，调用这一层的用户看不到符合C/C++标准的预处理指令行；

c）cpp_get_token：这是最外一层，调用这个函数看到的将是C/C++标准中的翻译单元。这一层相对上一层主要是实现了宏扩展和##操作符处理功能。

2、预处理指令的处理

预处理指令的处理流程起始于cpp_lex_token函数，不考虑回退机制（回退机制将在后续文章中单独讨论），cpp_lex_token调用第一层分析函数_cpp_lex_direct，如果得到标记#，且其为当前行的第一个标记，转入_cpp_handle_directive。_cpp_handle_directive继续调用_cpp_lex_direct读取下一个标记，如果其为标识符（dname->type == CPP_NAME），并且为有效的预处理指令名字，转入相应的预处理指令处理函数。

为了提高效率，libcpp使用了两个小技巧。首先，为了快速判别出一个标识符是否为预处理指令名字，libcpp在标识符的存储结构cpp_hashnode中提供了一个is_directive标记，用于标识该标识符是否为预处理指令名字。另外，为了快速定位相应预处理指令的处理函数，libcpp将所有的预处理指令处理函数按顺序保存在一个数组当中，并且在cpp_hashnode中额外提供了一个directive_index成员，用于对处理函数数组索引。

处理函数数组的定义代码如下：

#define DIRECTIVE_TABLE                                                                 /

D(define,     T_DEFINE = 0, KANDR,     IN_I)      /* 270554 */ /

D(include,   T_INCLUDE,     KANDR,     INCL | EXPAND) /* 52262 */ /

D(endif,       T_ENDIF, KANDR,     COND)           /* 45855 */ /

D(ifdef,       T_IFDEF, KANDR,     COND | IF_COND) /* 22000 */ /

D(if,            T_IF,                   KANDR, COND | IF_COND | EXPAND) /* 18162 */ /

D(else,                  T_ELSE,             KANDR,     COND)           /*   9863 */ /

D(ifndef,     T_IFNDEF,        KANDR,     COND | IF_COND) /*   9675 */ /

D(undef,      T_UNDEF,       &nbs