芯耀
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大家好，我是杂烩君。我们一起来看看libevhtp这个高性能HTTP服务器库中，用到的宏高级技巧。
1. 分支预测优化
现代CPU都有分支预测器，一旦预测错误，流水线得全部冲掉，性能瞬间暴跌。libevhtp用__builtin_expect给编译器提个醒。
1.1 likely/unlikely宏
关键在这个!!(x)的双重否定：
int x = 5;
!x // 0 (false)
!!x // 1 (true) - 把任意值规范化为0或1
__builtin_expect(!!x, 1)告诉编译器："这个条件大概率是true"。
1.2 错误处理中的应用
错误处理代码99%的时间都不会执行，用unlikely能显著提升性能：
编译器会把"unlikely"的分支移到函数末尾，让主路径保持紧凑，提高指令缓存命中率。
1.3 跨平台兼容性
注意看#else分支，不支持__builtin_expect的编译器上，宏会退化成普通判断。功能不受影响，只是少了优化。一份代码，多种实现，这就是宏的魅力。
2. Token拼接（##）
##操作符能把两个token粘在一起，让我们在编译期就生成代码，效果堪比C++模板。
2.1 命名规范的统一
libevhtp有个设计很讲究，hook回调函数和它的参数总是成对出现：
每次都手写这两个字段，代码得累死。用##自动拼：
#define HOOK_ARGS(var, hook_name)
var->hooks->hook_name##_arg
看看展开效果：
HOOK_ARGS(request, on_headers) → request->hooks->on_headers_arg
HOOK_ARGS(request, on_path) → request->hooks->on_path_arg
HOOK_ARGS(request, on_read) → request->hooks->on_read_arg
一个宏，所有hook都适用。这种命名规范统一起来，维护代码轻松多了。
2.2 简化深层访问
libevhtp还用这招简化深层结构体的访问：
/* rc == request->conn. 简化深层访问 */
#define rc_scratch conn->scratch_buf
#define rc_parser conn->parser
/* ch_ == conn->hooks->on_... */
#define ch_fini_arg hooks->on_connection_fini_arg
#define ch_fini hooks->on_connection_fini
/* cr_ == conn->request */
#define cr_status request->status
#define cr_flags request->flags
#define cr_proto request->proto
代码里就能这样写：
// 原本要写：
if (request->conn->request->status == 200) { ... }
// 简化后：
if (cr_status == 200) { ... }
不仅简洁，更关键的是将来结构体改了，只需要改宏定义，业务代码一行不用动。
2.3 函数名自动生成
在数据结构库中，##还能生成完整的函数名。libevhtp的tree.h里就有这样的用法：
#define RB_INSERT(name, x, y) name##_RB_INSERT(x, y)
#define RB_REMOVE(name, x, y) name##_RB_REMOVE(x, y)
#define RB_FIND(name, x, y) name##_RB_FIND(x, y)
#define RB_MIN(name, x) name##_RB_MINMAX(x, RB_NEGINF)
#define RB_MAX(name, x) name##_RB_MINMAX(x, RB_INF)
使用时：
RB_HEAD(test, node) head;
// 自动生成：test_RB_INSERT, test_RB_FIND 等函数
RB_INSERT(test, &head, new_node);
node_t *found = RB_FIND(test, &head, key);
这就是编译期代码生成，每个树类型都有独立的函数集，类型安全，零运行时开销。
3. 可变参数宏：##__ VA_ARGS__
C99引入了可变参数宏，但真正好用的是GNU的##__VA_ARGS__扩展。它能自动处理空参数，这在日志系统中简直是救命稻草。
3.1 ##的吞逗号魔法
先看libevhtp的日志是怎么实现的：
#if !defined(EVHTP_DEBUG)
#define log_debug(M, ...)
#else
#define log_debug(M, ...)
fprintf(stderr, __log_debug_color("DEBUG") " "
"%s/%s:%-9d" M "n",
__FILENAME__, __FUNCTION__, __LINE__, ##__VA_ARGS__)
#endif
关键在这个##__VA_ARGS__。为什么要用##？看两个调用：
log_debug("Connection established"); // 没有参数
log_debug("Received %d bytes", bytes_read); // 有参数
如果没有##，第一行会展开成：
fprintf(stderr, "DEBUG %s/%s:%-9d" "Connection established" "n",
__FILENAME__, __FUNCTION__, __LINE__, ); // 注意最后多了个逗号！
这会直接编译错误。##__VA_ARGS__的妙处就在这：当__VA_ARGS__为空时，它会自动把前面的逗号吃掉：
// 有参数时：
fprintf(stderr, "..." "n", file, func, line, bytes_read);
// 无参数时：
fprintf(stderr, "..." "n", file, func, line); // 逗号消失了！
3.2 嵌套可变参数宏
更骚的操作是嵌套使用，把可变参数一层层传下去：
这个宏接受可变参数，然后原样转发给函数调用。这招让宏能适配任意数量的参数，是C语言泛型编程的基石。
看看效果：
// 0个额外参数
HOOK_REQUEST_RUN(req, on_headers_start);
// 1个额外参数
HOOK_REQUEST_RUN(req, on_header, header);
// 2个额外参数
HOOK_REQUEST_RUN(req, on_read, buffer, length);
一个宏，所有场景通吃。
4. 字符串化（#）
#操作符能把宏参数转成字符串，这是C语言"编译期反射"的关键。
4.1 断言信息自动生成
标准的assert只告诉你挂了，但不告诉你为啥挂。libevhtp用#把条件表达式也打出来：
#define evhtp_assert(x)
do {
if (evhtp_unlikely(!(x))) {
fprintf(stderr, "Assertion failed: %s (%s:%s:%d)n",
#x, __func__, __FILE__, __LINE__);
fflush(stderr);
abort();
}
} while (0)
看展开效果：
evhtp_assert(conn != NULL);
// 展开后：
if (!(conn != NULL)) {
fprintf(stderr, "Assertion failed: %s (%s:%s:%d)n",
"conn != NULL", // #x 自动转成字符串
__func__, __FILE__, __LINE__);
abort();
}
错误信息直接包含源代码，调试时一眼就知道哪出问题了。
4.2 带格式化的断言
更进一步，把#和可变参数组合起来：
#define evhtp_assert_fmt(x, fmt, ...)
do {
if (evhtp_unlikely(!(x))) {
fprintf(stderr, "Assertion failed: %s (%s:%s:%d) " fmt "n",
#x, __func__, __FILE__, __LINE__, __VA_ARGS__);
fflush(stderr);
abort();
}
} while (0)
使用：
evhtp_assert_fmt(len < MAX_BUF_SIZE,
"Buffer overflow: len=%zu, max=%zu", len, MAX_BUF_SIZE);
输出：
Assertion failed: len < MAX_BUF_SIZE (process_data:evhtp.c:1234)
Buffer overflow: len=8192, max=4096
既有条件表达式，又有具体数值，定位问题快多了。
4.3 编译期文件名优化
__FILE__会包含完整路径，在嵌入式系统里太浪费ROM了。libevhtp有个巧招：
#define __FILENAME__
(strrchr(__FILE__, '/') ? strrchr(__FILE__, '/') + 1 : __FILE__)
这是一个常量表达式，编译器会在编译期计算出结果：
// __FILE__ = "/home/LinuxZn/project/src/evhtp.c"
// __FILENAME__ = "evhtp.c"
因为是常量表达式，编译器会在编译期算好，最终二进制里只有文件名，完整路径被优化掉了。嵌入式系统每个字节都金贵，这招能省不少空间。
5. 总结
掌握这些宏技巧，能一定程度帮助我们写出高性能又好维护的嵌入式代码。记住一点：能用内联函数就用内联函数，只有宏能解决的场景才上宏。宏虽强大，但别滥用。
