M4 巢狀巨集參數問題

by thinker

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M4 是一個蠻有趣的巨集語言，透過不斷的巨集取代，達成豐富的執行效果。在$台灣$，會寫 M4 的人也許不多，但 M4 充斥著 OSS 的世界。例如， sendmail 就透過 M4 ，簡化那火星文般的設定檔。或許你不使用 sendmail ，或者都抄別人的設定檔，而不知如何設定大名頂頂的 sendmail 。那麼，另一種設定就更嚇人了。 許多 project 使用 autconf 產生 source code 目錄下 configure 程式，autoconf 也是基於 M4 ，以巨集的方式產生大量的 $shell$ script 。好吧!! 這兩個例子都很複雜， M4 寫起來確實很複雜。尤其是一層又一層的括號，絕對足以使你眼花。

像 M4 這種語言，之前因 autoconf 而學一點皮毛，但事後也不碰。最近，因為 MadButterfly 的緣故，讓我想起 M4 的威力，於是重拾文件猛啃。在使用的過程中，發現了一個複雜的問題，如何在巨集裡定義其它巨集，達到依據參數動態產生巨集的效果。其複雜的地方，在於如何使用參數。例如:
{{{#!raw
define(`foo', `define(`bar', `eval(`$$1 + 1')')')
}}}
我們希望 foo 這個巨集能產生另一個巨集 bar ，使 bar 能做 +1 的動作。但實際使用結果如下
{{{#!raw
foo
==>
bar
==> 1
bar(2)
==> 1
foo(2)
==>
bar
==> 3
}}}
可以看到 $$1 會被 foo 的參數所取代，而非 bar 的參數所取代。依據 M4 文件所寫，我們可以透過 quote (括號)將 $$ 和 1 分隔，以避免取代。
{{{#!raw
define(`foo', `define(`bar', `eval(`$$`'1 + 1')')')
}}}
結果
{{{#!raw
bar
==> m4: bad constant in expr $$`'1 + 1.
==> 0
bar(1)
==> m4: bad constant in expr $$`'1 + 1.
==> 0
foo(2)
==>
bar
==> m4: bad constant in expr $$`'1 + 1.
==> 0
}}}
結果， 參數並不會發生取代，而且造成錯誤。

== 以括號分隔 ==
於是，我將 $$1 往括號外面移一層。並將括號在 $$ 和 1 之間做切割，使 $$ 和 1不會接在一起，但在外面一層進行取代之後，又會連接成一個字串，使 $$ 和 1 連接在一起。
{{{#!raw
define(`foo', `define(`bar', `eval($$'`1` + 1')')')
==>
foo
==>
bar
==> 1
bar(2)
==> 3
}}}
原理是這樣的，字串
{{{#!raw
`xxx$$'`1 ......'
}}}
在巨集取代之後會變
{{{#!raw
xxx$$1 ......
}}}
於是巧妙的安排，使 $$ 和 1 於執行內層的 define 之前，都是分離的，被括號分隔的。但在執行完內層 define 之後，定義巨集的 bar 的內容，恰將括號移除，使 $$ 和 1連接在一起。於是，使用 bar 巨集進行取代時，就會將 $$1 的內容取代成參數。

define 的一般使用形式為
{{{#!raw
define(`foo', `......')
}}}
由上面得知，如果我們將 $$ 和 1 以 define 指令該層的括號分隔，能避免外層 define 指令所定義的巨集對 $$1 進行取代，又剛好讓本層 define  指令所定義的巨集進行取代。這個原則，同樣適用於其它參數 $$1, $$2, ......。
{{{#!raw
define(`foo', `.. $$'`1 ....')
}}}

== 括號裡的括號 ==
有時侯，你可能會需要寫下這類的巨集
{{{#!raw
define(`foo', ` ... `.. $$1 ..' ...')
}}}
如果這又是另一個巢狀巨集時，那該怎麼辨??難道是
{{{#!raw
define(`foo', `... `.. $$''``1 ..' ...')
}}}
錯!! 因為
{{{#!raw
`` .. $$''``1 ..''
==> `.. $$'`1 ..'
}}}
foo 的內容裡， $$ 和 1 還是被分隔，因此不會發生取代。我們必需讓取代發生，但又必需在兩重的括號裡，那該如何是好？幾經嘗試之後，發覺可以使用另一個巨集產生括號，又能正確的取代。
{{{#!raw
define(`quote', ```$$1''')
==>
quote($$`'1)
==> `$$1'
}}}
透過 quote ，我們能寫下巨集如下
{{{#!raw
define(`foo', `... `.. ''quote($$`'1)`` ..' ..')
}}}
於是 foo 的內容為
{{{#!raw
`... `.. ''quote($$`'1)`` ..' ..'
==> ... `.. '`$$1'` ..' ..
}}}
也就是等於
{{{#!raw
... `.. $$1 ..' ..
}}}

== 結論 ==
* 以定義巨集的 define 指令的同層括號，分隔 $$ 和 1 或其它數字。
* 如果有必要，使用 quote() 產生額外的括號。

最後更新時間: 2008-09-30 13:21:06 CST | 引用

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