#, ##, args...以及__VAR_ARGS__宏定义解析

在 linux kernel中，经常会看见类似的宏定义

#define printf(format, args...) \
    printk(KERN_ERR "BFS-fs: %s(): " format, __FUNCTION__, ## args)

更有甚者，在 man printf时候，都会有类似

int printf(const char *format, ...);
       int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);
       int sprintf(char *str, const char *format, ...);
       int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, ...)

初识这些代码，对于其中：
1. " ##" 的含义和作用
2. args...作用
3. ...又是什么，省略号么？
都会有疑问，其作用，含义
同样是 C语言，为何之前学习 C时候，没有相关的介绍有涉及这些内容

对于 #， ##， args...以及 ...都是在预编译时候所使用和识别的，预编译结束后，这些标识都会被一一替换。
这也很好理解，谁让他们都是存在于 #define的代码中的呢

#
这个是用来提取生成字符串的

##
这个是用来连接前后两个（宏）变量的

比如对于

struct command
{
char *name;
void (*function) (void);
};

struct command commands[] =
{
{ "quit", quit_command },
{ "help", help_command },
...
}

可以使用如下宏来实现（使用 gcc -E test.c 查看预编译后生成的文件，效果是一样一样的），看起来会更加直观

#define COMMAND(NAME) { #NAME, NAME ## _command }

struct command commands[] =
{
COMMAND (quit),
COMMAND (help),
...
}

可见
#NAME 将生成 "NAME"的字符串。如果 NAME是宏变量，会在 #起作用前先行展开
NAME ## _command 将会连接前后两个记号（token），生成一个新的记号（token） NAME_command。 当然和上面的类似，如果NAME作为宏变量，在 ##连接前会先行展开

对于 ##，需要补充如下两点：
1. ##连接符生成的新记号（token），应该是一个合法的，有意义的记号。比如你不能连接 "c"和 "-"/ "+"等等类似标记来生成"c-"或者 "c+"，否者预编译时候就会提示错误
2. ##连接生成的新记号（虽然已经通过预编译），但是如果生成的是某变量，依旧需要确保该变量名是合法的。比如"c"和 "_-var"虽然可以使用##来进行连接而生成"c_-var"（预编译可以正常完成），但是在后续的编译环节依旧会报错（当然这个是后话，严格来说不属于 ##的预编译讨论范畴）（判断规范，可以参照C语言变量定义）
 3. 所有的注释代码，在 ##进行连接前，预编译器已经将他们翻译成空格符了，因此不能期望使用 ##来连接 /和 *来生成一个注释代码（当然如果不是闲得疼，应该也不会这么用吧？）
4. ##和前后两个记号之间的空格数可以随意；并且因为以上第3点说明，##和记号间是可以插入 /* XXX */类似的注释语句的

#define MarPrintf(format, ...) printf("==>Debug: %s-%d |" format, __FUNCTION__, __LINE__, ## /* 123 */ __VA_ARGS__)

5. 在最上面的例子的 ##args的使用中，##的作用不是连接 format和 args。而是实现：
" 如果宏扩展时候发现 args不存在时候（也就是只有 format，但是没有 args），"##"配置前面紧邻的 "，"（也就是 format后的逗号）来实现删除 format后面的逗号的作用（具体实例说明可以参考下面的描述）

args...
这个是 GNU CPP中对于可变的宏变量所支持的用法，表示后续的 args可能会有多个
个人感觉上，宏进行扩展时候，会以逗号作为标记来进行变量的区分和赋值动作
比如

#define MarPrintf(format, args...) printf("==>Debug: %s-%d |" format, __FUNCTION__, __LINE__, ## args)

    MarPrintf("Here, sizeof(unVar): %d, %d\n", sizeof(unVar), sizeof(union UnTest))

其中
    "Here, sizeof(unVar): %d, %d\n"赋值给 format。注意连同引号一起都会赋值给 format
    sizeof(unVar), sizeof(union UnTest)会赋值给 args...
当然，对于 format字符串的赋值，可以使用上述的 #来实现，但是有些地方就会需要进行调整

#define MMarPrintf(format, args...) printf("==>Debug: %s-%d |" #format, __FUNCTION__, __LINE__, ## args)

...
    MMarPrintf(Here sizeof(unVar): %d\n, sizeof(unVar));
    //MMarPrintf(Here, sizeof(unVar): %d\n, sizeof(unVar))

会被赋值给 format的字串中，因为现在没有引号的作用，其中不能含有逗号，对于上述例子中，如果使用注释的第5句，在编译时候会提示错误

对于后续展开的宏中，是使用 ##args还是使用 args
1. 两者都可以实现可变宏变量的扩展
2. 但是使用 ##args会更有优势
具体原因在上述 ”##“讨论中的第5点中已经有所提及

#define MarPrintf(format, args...) printf("==>Debug: %s-%d |" format, __FUNCTION__, __LINE__, ## args)
//#define MarPrintf(format, args...) printf("==>Debug: %s-%d |" format, __FUNCTION__, __LINE__, args)

    ...
    MarPrintf("Here, sizeof(unVar)\n" );
    MarPrintf("Here, sizeof(unVar): %d\n", sizeof(unVar));
    MarPrintf("Here, sizeof(unVar): %d, %d\n", sizeof(unVar), sizeof(union UnTest))

如上，因为第5行中没有任何 args变量的存在，而只有 format变量，如果使用第2行的宏定义，在编译时候会提示错误。因为预编译后 第5行展开后将变成

printf("==>Debug: %s-%d |" "Here, sizeof(unVar)\n", __FUNCTION__, 62, )

而如果使用第1行的宏定义，展开后的语句将是

printf("==>Debug: %s-%d |" "Here, sizeof(unVar)\n", __FUNCTION__, 62 )

末尾的逗号将会被取消。具体在何种情况下，该逗号会取消，可以参考如下 GNU的 Variadic Macros中的描述

__VAR_ARGS__和 ...
这两者是在 C99的标准中增加的功能，不同于上述的 args...（GNU的CPP中一贯都有支持）。
但是这两个功能是类似的，但是考虑到可移植性（对于不支持 C99的老版本而言），需要进行相应的转换动作，替换成 args...的形式

#define MarPrintf(format, ...) printf("==>Debug: %s-%d |" format, __FUNCTION__, __LINE__, ## /* 123 */ __VA_ARGS__)
void test_command(void)
{
    MarPrintf("Just for test!\n");
}

具体用法和注意点，和上述的 args..都是类似的，只是格式有所不同而已

###########################参考内容############################


GNU宏定义中的 #args和 ##args