c++ - 替换循环缓冲区/fifo 队列数组元素中的 "FOR()"宏

Question

我通过以下方式实现了 Elem 结构的 FIFO:

直到达到 max_elems 限制 Push() 简单地将给定元素放在数组中最后一个元素之后并递增 elems(计数)。如果 elems 已经达到 max_elems，它会通过推进头部索引来模拟弹出，因此它的行为就像一个循环缓冲区。

struct FIFO
{
    FIFO(int mx)
    {
        head = 0;
        elems = 0;
        max_elems = mx;
        elem = new Elem[max_elems]; 
    }

    int elems;
    int max_elems;

    Elem* elem; // [max_elems]

    int head;

    void Push( const Elem* e )
    {
        // int i = (elems+head) % max_elems;

        int i = elems + head;
        if (i >= max_elems)
            i -= max_elems;

        elem[ i ] = *e;

        if (elems < max_elems)
            elems ++;
        else
        {
            head ++;
            if (head == max_elems)
                head = 0;
        }
    }

    Elem* GetItem(int i)
    {
        // int j = (i+head)%max_elems;

        int j = i + head;
        if (j >= max_elems)
            j -= max_elems;

        return elem + j;
    }
};

我需要经常迭代 elem 数组中的元素。我迫切需要保持 MAX 的表现。因此，我没有在常规 for() 中使用 GetItem，而是制作了一个 FOR 宏:

#define FOR(fifo,elem,from,count,code) \
if (fifo->head==0) \
{ \
    int to = from+count;
    for (int i = from; i<to; i++) \
    { \
        Elem* elem = fifo->elem+i; \
        code \
    } \
else \
{ \
    int f = from+fifo->head; \
    if (f>=fifo->max_elems) \
        f-=fifo->max_elems; \
    int to = min(f + count, fifo->max_elems); \
    for (int i = f; i<to; i++) \
    { \
        Elem* elem = fifo->elem+i; \
        code \
    } \
    to = count - (to-f); \
    for (int i = 0; i<to; i++) \
    { \
        Elem* elem = fifo->elem+i; \
        code \
    } \
}

这是我可以使用它的方式

void main()
{
    FIFO buf(10000);
    Elem e;

    buf.Push(&e);
    buf.Push(&e);
    // ...

    FOR (  buf, pe , 11, 5009, { pe->do_something(); } );
}

我讨厌这个宏，因为无法调试其中内联的“代码”。

最后我的问题是:

有没有更优雅的方法来制作这样的“FOR”而不是宏？

Answer 1

c++ 方法是用模板函数替换像这样可怕的宏，模板函数可以调试(和测试)。

编辑:根据要求，这是第一次尝试用函数替换宏。事实上，不需要模板——一个 std::function(可以从 lambda 初始化)就足够了:

void for_elems_in_fifo(FIFO* fifo,int from,int count,std::function<void(Elem&)> code)
{
    if (fifo->head==0)
    {
        int to = from+count;
        for (int i = from; i<to; i++)
        {
            Elem* elem = fifo->elem+i;
            code(*elem);
        }
    }
    else
    {
        int f = from+fifo->head;
        if (f>=fifo->max_elems)
            f-=fifo->max_elems;
        int to = min(f + count, fifo->max_elems);
        for (int i = f; i<to; i++)
        {
            Elem* elem = fifo->elem+i;
            code(*elem);
        }
        to = count - (to-f);
        for (int i = 0; i<to; i++)
        {
            Elem* elem = fifo->elem+i;
            code(*elem);
        }
    }
}