C 将其参数强制为编译时常量时在表达式中使用的宏

我正在寻找一种方法来#定义一个宏，该宏将其参数强制为编译时常量，同时可以在表达式中使用。该方法应该在C90下工作，并向上兼容——如果可能，也可移植到不同的C++变体。此外，最好是0-footprint到内存

以编译时最小宏为例。行为应该是：

 #define CT_MIN(CTC_A, CTC B) <<<MAGIC>>>

 int a = 1;
 int b = a + CT_MIN(1,4); /* OK */
 int c = a + CT_MIN(a,4); /* COMPILER DIAGNOSTIC */

如果CTC_a使用编译时常量（数字）以外的任何东西，则不会编译（或至少会引发一些诊断）；但是如果CTC_A是一个数字，那么它将总是成功的（考虑到对范围的一些关注）。 但是这个断言只能在多语句宏中工作，因此不能作为表达式的一部分使用

我猜是这样的：

  #define CT_MIN(CTC_A, CTC_B)                   \
         ( <expr check CTC_A>,                   \
           <expr check CTC_B>,                   \
           (CTC_A) < (CTC_B))? (CTC_A) : (CTC_B) \
         )

#定义CT_MIN（CTC_A，CTC_B）\
( ,                   \
,                   \
（反恐委员会A）<（反恐委员会B））？（反恐委员会A）：（反恐委员会B）\
)

但是我不知道这些表达式应该是什么样子的，如果真的存在的话

有什么想法吗

背景：

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我通过一个costumized头从不太可靠的来源获得了大量常量。这些常量强烈地参数化了我的代码。我想在预处理器和编译时对这些常量执行零占用检查，以检查我的假设、环境和编写正确代码生成器的技能

您可以使用

sizeof

应用于匿名结构，该结构具有一个字段，该字段的类型为本地定义的

enum

，其值必须为常量整数表达式：

#define CT_MIN(CTC_A, CTC_B)                                               \
    ( sizeof(struct { enum { must_be_constant_expression = CTC_A } x; }),  \
      sizeof(struct { enum { must_be_constant_expression = CTC_B } x; }),  \
      (CTC_A) < (CTC_B) ? (CTC_A) : (CTC_B)                                )

此解决方案似乎没有向名称空间添加任何符号。此外，如果您需要处理非整数类型，则可以添加如下类型的强制转换：

#define CT_MIN(CTC_A, CTC_B)                                               \
    ( sizeof(struct { enum { must_be_constant_expression = (int)(CTC_A) } x; }),  \
      sizeof(struct { enum { must_be_constant_expression = (int)(CTC_B) } x; }),  \
      (CTC_A) < (CTC_B) ? (CTC_A) : (CTC_B)                                )

#定义CT_MIN（CTC_A，CTC_B）\
（sizeof（struct{enum{must_be_constant_expression=（int）（CTC_A）}x；}）\
sizeof（struct{enum{必须是_常量_表达式=（int）（CTC_B）}x；}）\
（反恐委员会A）<（反恐委员会B）？（反恐委员会A:（反恐委员会B））

对于浮点和整数编译时常量的计算，我想我可以使用@chqrlie的解决方案，并对其进行一些升级

检查参数是否为编译时常量的表达式可能是：

  sizeof(struct { enum { must_be_constant_expression = (int) (!(CTC_A))} x; })

（我不确定一元数！是否给出了一个

int

或某种类型的CTC_A）

这应该能处理大部分的事情，一个MIN操作可以在编译时合理地完成

完整的宏是：

 #define CT_MIN(CTC_A, CTC_B)                                                         \
     ( sizeof(struct { enum { must_be_constant_expression = (int) (!(CTC_A)) } x; }), \
       sizeof(struct { enum { must_be_constant_expression = (int) (!(CTC_B)) } x; }), \
       (CTC_A) < (CTC_B) ? (CTC_A) : (CTC_B)                                          \
     )

#定义CT_MIN（CTC_A，CTC_B）\
（sizeof（struct{enum{must_是_常量_expression=（int）（！（CTC_A））}x；}）\
sizeof（struct{enum{必须是常数\表达式=（int）（！（CTC_B））}x；}）\
（反恐A）<（反恐B）？（反恐A）：（反恐B）\
)

注意VLA类型。我认为您可能可以使用一个位字段定义一个结构类型，其大小是根据宏参数定义的，尽管我不相信自己知道所有的注意事项并完全正确。@user2357112:-）我不完全确定如何使用VLA类型来实现一个在编译时会失败的MIN宏，如果它的参数不是编译时常量。我是说确保你不会意外地声明一个VLA类型，认为数组长度总是编译时常量。啊，我明白了。谢谢我并不完全了解VLA的功能（不知怎么的，我仍然在使用C89）。除了答案之外，您能否提供一个不会成为VLA的静态断言？它必须是标准的C89？例如，gcc有一些扩展，可以让您实现这一点。这种方法是否会在名称空间中添加宏使用的内容？还有浮点常量呢？类似于：`sizeof（struct{enum{XXX=（int）（CTC_A）}x；}）`？溢出也可能会导致问题，对吗？无符号强制转换（unsigned int）可以在大浮点数上很好地定义吗？@MarkA.：我认为它甚至不会在名称空间中添加符号

must\u constant\u expression

，因为它是在

struct

中定义的，并在下面用不同的值重新定义，而没有任何警告。ok。谢谢如果您能确认answer提供的解决方案的附加组件起到了作用（可能更普遍），您可能希望更新您的答案，那么我愿意接受您的答案。我认为，从大浮点变量进行强制转换是不够的，因为它无法处理溢出。我用了这个！运算符从任何数字生成一个小值-希望如此。

运算符的计算结果实际上是一个值为

0

或

1

的

int

。这个解决方案应该像简单cast一样工作，因为某种原因，

clang

抱怨如果参数是double，它就不是编译器时间常数，声称将其折叠为常数是GNU扩展。我不明白为什么，但这会使此解决方案无法使用。@chqrlie请参阅我对您的更新答案的评论。。。这是一个编译器错误吗？我在标准中没有理由…好的。在标准中找到了原因：ANSI/ISO 9899:1990 6.5.2.2枚举说明符：“约束：[……]枚举常量应为整型常量表达式[…]”和6.4常量表达式：[……]整型常量表达式[…]应仅具有[…]类型的操作数sizeof表达式和作为强制转换的直接操作数的浮点常量。[…]”将

sizeof

应用于参数会破坏检查它是否为常量表达式的目的

sizeof（expr）

是一个常量表达式，即使

expr

h

  sizeof(struct { enum { must_be_constant_expression = (int) (!(CTC_A))} x; })

 #define CT_MIN(CTC_A, CTC_B)                                                         \
     ( sizeof(struct { enum { must_be_constant_expression = (int) (!(CTC_A)) } x; }), \
       sizeof(struct { enum { must_be_constant_expression = (int) (!(CTC_B)) } x; }), \
       (CTC_A) < (CTC_B) ? (CTC_A) : (CTC_B)                                          \
     )