[前言：使用__FILE__和__LINE__來定位錯誤已經(jīng)屢見不鮮，然而其中一些道理又有幾個人仔細探究過。本文參考了Curtis Krauskopf的一篇名為
Using __FILE__ and __LINE__ to Report Errors的文章，希望達到解惑之效。]
問題：當(dāng)運行時錯誤產(chǎn)生時，我怎樣才能得到包含C++文件名和行號的字符串信息？
回答：在C++中的__FILE__預(yù)編譯指示器包含了被編譯的文件名，而__LINE__則包含了源代碼的行號。__FILE__和__LINE__的前后都包含了兩個下劃線，讓我們仔細看看__FILE__所包含的每個字符：
_ _ F I L E _ _
下面展示了在控制臺程序中如果顯示文件名和代碼行號。
#include <stdio.h>
int main(int , char**)
{
printf("This fake error is in %s on line %d\n", __FILE__, __LINE__);
return 0;
}
輸出結(jié)果：
This fake error is in c:\temp\test.cpp on line 5
讓我們更上一層樓
我想通過一個通用函數(shù)error()來報告錯誤，以使當(dāng)某個錯誤發(fā)生時我能設(shè)置斷點以及隔離錯誤處理（例如，在屏幕上打印錯誤信息或者寫入日志）。因此，函數(shù)的原型應(yīng)該是這樣的吧：
void error(const char *file, const unsigned long line, const char *msg);
調(diào)用方式如下：
error(__FILE__, __LINE__, "my error message");
預(yù)處理魔法
這里有三個問題需要解決：
- __FILE__和__LINE__在每次調(diào)用error時作為參數(shù)傳入。
- __FILE和__LINE__前后的下劃線很容易被遺忘，從而導(dǎo)致編譯錯誤。
- __LINE__是一個整數(shù)，這無疑增加了error函數(shù)的復(fù)雜度。我絕不想直接使用整型的__LINE__，而通常都是將轉(zhuǎn)換為字符串打印到屏幕或?qū)懭肴罩疚募?br>
__FILE__和__LINE__應(yīng)該被自動處理，而非每次作為參數(shù)傳遞給error，這樣會讓error的使用者感覺更爽些，它的形式可能是下面這樣：
error(AT, "my error message");
我希望上面的宏AT展開為："c:\temp\test.cpp:5"。而新的error函數(shù)則變成：
void error(const char *location, const char *msg);
因為Borland C++ Builder編譯器能夠自動合并相鄰的字符串，因此我把AT寫成下面這樣：
#define AT __FILE__ ":" __LINE__
然而它卻罷工了，因為__LINE__被擴展成了整數(shù)而非字符串，所以宏展開后變成：
"c:\temp\test.cpp" ":" 5
這是一個無效的字符串，因為末尾有一個未被雙引號包含的整數(shù)。
怎么辦？別著急，一個特殊的預(yù)編譯指示器“#”能夠幫我們將一個變量轉(zhuǎn)換成字符串。所以重新定義宏：
#define AT __FILE__ ":" #__LINE__
嘿嘿，這樣總行了吧。別高興得太早，這樣也是不行的。因為編譯器會抱怨#是個無效字符。其實，問題是#預(yù)編譯指示器只有這樣使用才會
被正確識別：
#define symbol(X) #X
因此，我把代碼改為：
#define STRINGIFY(x) #x
#define AT __FILE__ ":" STRINGIFY(__LINE__)
然而，奇怪的結(jié)果產(chǎn)生了，__LINE__居然被作為了輸出的一部分：
c:\temp\test.cpp:__LINE__: fake error
解決方法是再用一個宏來包裝STRINGIFY()：
#define STRINGIFY(x) #x
#define TOSTRING(x) STRINGIFY(x)
#define AT __FILE__ ":" TOSTRING(__LINE__)
OK，我們用下面的代碼來試試：
#include <stdio.h>
#define STRINGIFY(x) #x
#define TOSTRING(x) STRINGIFY(x)
#define AT __FILE__ ":" TOSTRING(__LINE__)
void error(const char *location, const char *msg)
{
printf("Error at %s: %s\n", location, msg);
}
int main(int , char**)
{
error(AT, "fake error");
return 0;
}
輸出結(jié)果：
Error at c:\temp\test\test.cpp:11: fake error
Visual Studio下的實踐
在《Windows核心編程》中，Jeffrey Richter提供了下面的宏在編譯期輸出有用信息：
#define chSTR2(x) #x
#define chSTR(x) chSTR2(x)
#define chMSG(desc) message(__FILE__ "(" chSTR(__LINE__) "):" #desc)
message是一個預(yù)編譯指令，上面宏的使用方法是：
#pragma chMSG(Fix this later)
- 預(yù)編譯指示器__FILE__和__LINE__能夠提供有用的信息。
- __LINE__的處理方式遠比我們想象的要復(fù)雜。
- __FILE__被處理成字符串，給我們帶來了不少方便。