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Project Idea: 增强C++ IDE的宏展开能力

December 23rd, 2012 Leave a comment Go to comments

这个想法源自前天在阅读IonMonkey代码时候寻找UnrootedScript类型定义的时候。UnrootedScript这个类型的名字是用C++中的宏定义展开生成的。这种利用宏拼接字符串的技术在编译器的代码中比较的常见。例如编译器的设计和实现中,一般都会有一个或多个代码的中间表示(IR),每个中间表示都由若干种不同的节点组成。这些节点的实例构成程序的抽象表示。编译器在生成机器码的过程中需要访问和遍历抽象表示中的节点。对于每个节点,往往需要有一个 is_NODENAME() 或 visit_NODENAME() 类似的函数,这类函数写起来费时费力,并且当中间表示的数据结构修改时需要同步的修改代码中多处地方,这种关联应当尽量避免。

宏定义中字符串拼接的定义和代码实例见GNU的C预处理器文档3.5节“Concatenation”[1]。

Eclipse/CDT 中已经内建了对于宏定义展开的部分支持[2]。以下面的代码为例:

在这段代码中,变量“cd”和变量“abcd”都是通过宏拼贴技术生成的。拼贴变量“cd”的宏INT被包含在一个“#ifdef”条件语句中,而拼贴出变量“abcd”的宏INT2没有。对于宏INT2这样的确定性的宏展开,Eclipse/CDT能够识别出来“abcd”变量是由INT2定义的,并在鼠标移动至对应变量(“abcd”)上面时给出相关的提示;对于包含在预处理条件语句中的宏定义而言,Eclipse/CDT会尝试分析条件跳转语句中的真值,如果可以静态的确定“#ifdef”语句的结果(如上例所示),Eclipse/CDT也会同样的给出定义的提示。

这已经非常的智能了。但是当移除掉上例中第二行的“#define DEBUG”语句之后,Eclipse/CDT就不能够确定DEBUG是否在别处被定义过,因此就无法给出“cd”变量的定义信息。这也就是导致之前Eclipse无法提示出“UnrootedScript”类型定义的原因。

为了解决这个问题,我的想法是在CDT目前的“准确”推断提示系统的基础上,添加一个“可能”推断提示系统,在遇到类型定义的时候记录下来,当“准确”提示系统无法得到定义信息的时候就将“可能”提示系统的定义信息(集合)展示给用户。

进一步的,“可能”推断提示系统可以通过用户的点击反馈来“反向”的推断和求解阻碍“精确”推断提示系统的变量(表达式)的值,从而进一步的改善提示系统的提示能力。例如在上例中,移除第二行的“#define DEBUG”语句之后,“可能”推断提示系统记录了INT宏的两个不同的定义,并在处理第16行INT宏引用时,同时计算出来“cd”和“dc”两种变量定义的结果,在第17行时就可以给出“cd”的定义值了。当用户点击了“cd”的定义提示浮窗时,推断提示系统就可以推断“DEBUG”宏已经被定义,进而可以确定宏CONCAT是第五行的定义结果。

[1]: http://gcc.gnu.org/onlinedocs/cpp/Concatenation.html

[2]: http://www.eclipse.org/recommenders/

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