场景:
我们有一个具有通用错误处理接口的 API。它是一个 C API,所以它告诉我们,在调用每个 API 函数之后,我们需要执行一些样板文件,如下所示:
if (APIerrorHappened()) {
APIHandle h;
while(h = APIgetNextErrorContext(...)) {
cerr << APIgetText(h) << endl;
}
}
你显然讨厌重复自己,所以你想把这个处理封装在一个宏中,这样你就可以编写如下代码:
...
// this API call returns something
APItype foo = MYMACRO(APIsomeFunction1(...));
// this one doesn't
MYMACRO(APIsomeFunction2(...));
// neither does this (glCompileShader)
MYMACRO(APIsomeFunction3(...));
...
您也可以从面向方面编程的角度来考虑这一点 - 想象一下宏添加了日志记录,将信息发送到远程监视器等等......关键是它应该封装一个表达式,在它周围做任何事情,然后返回表达式返回的任何类型 - 当然表达式可能不会返回任何内容。
这意味着你不能只是做
#define MYMACRO(x) { auto x = expr(); ... }
...因为在某些情况下,表达式不会返回任何内容!
那么......你会怎么做呢?
请不要建议将完整的语句封装在宏中......
#define MYMACRO(x) \
{ \
/* ... stuff ... */ \
x; \
// ... stuff
}
...因为这永远不会适用于以下内容:
if (foo() || APIfunctionReturningBool(...) || bar()) {
...
APIfunction1();
...
} else if (APIOtherfunctionReturningBool() || baz()) {
...
APIfunction2();
...
}
...你吞没了所有的 if 语句?它的动作包括其他 API 调用,所以……宏中的宏?调试简直成了地狱。
我自己的尝试如下,使用 lambdas 和 std::function - 但它可以说是丑陋的......我无法将表达式的 lambda 直接传递给采用 std::function 的模板(根据 lambda 的返回进行专门化类型),所以代码变得相当讨厌。
你能想出更好的方法吗?
void commonCode(const char *file, size_t lineno) {
// ... error handling boilerplate
// ... that reports file and lineno of error
}
template <class T>
auto MyAPIError(std::function<T()>&& t, const char *file, size_t lineno) -> decltype(t()) {
auto ret = t();
commonCode(file,lineno);
return ret;
}
template<>
void MyAPIError(std::function<void(void)>&& t, const char *file, size_t lineno) {
t();
commonCode(file,lineno);
}
template <class T>
auto helper (T&& t) -> std::function<decltype(t())()>
{
std::function<decltype(t())()> tmp = t;
return tmp;
}
#define APIERROR( expr ) \
return MyAPIError( helper( [&]() { return expr; } ), __FILE__, __LINE__);
更新,KennyTM 优秀解决方案的附录
我在这里放置了触发这个问题的实际 OpenGL 代码。如您所见,错误检查代码不仅仅是打印 - 它还引发了用户代码可以处理的异常。我添加这个附录是为了注意使用 KennyTM 的解决方案,你最终会从析构函数中抛出这个异常,这没关系(继续阅读):
struct ErrorChecker {
const char *file;
size_t lineno;
~ErrorChecker() {
GLenum err = glGetError();
if (err != GL_NO_ERROR) {
while (err != GL_NO_ERROR) {
std::cerr <<
"glError: " << (char *)gluErrorString(err) <<
" (" << file << ":" << lineno << ")" << std::endl;
err = glGetError();
}
throw "Failure in GLSL...";
}
}
};
C++ FAQ中解释了可以从此析构函数中抛出的原因:
C++ 规则是,您决不能从在另一个异常的“堆栈展开”过程中调用的析构函数中抛出异常……您可以说在处理另一个异常时永远不要从析构函数中抛出异常。
在我们的例子中,我们希望用户代码(调用特殊宏)来处理异常;所以我们需要确定我们在ErrorChecker 的析构函数中的“抛出”是第一个——即实际调用的C API 永远不会抛出。这很容易用这种形式完成:
#define GLERROR(...) \
([&]() -> decltype(__VA_ARGS__) \
{ \
ErrorChecker _api_checker {__FILE__, __LINE__}; \
(void) _api_checker; \
try { \
return __VA_ARGS__; \
} catch(...) {} \
} ())
这种形式的宏保证了实际的 C API(通过VA_ARGS 调用)永远不会抛出 - 因此,ErrorChecker 的析构函数中的“抛出”将始终是第一个这样做的。
所以这个解决方案涵盖了我最初问题的所有角度 - 非常感谢Alexander Turner提供它。