c - 替换列表中涉及## 运算符的参数化宏

Question

在我正在阅读的“ C Programming A Modern Approach ”一书中，第 343 页有一节讨论了一些技巧，您可以使用这些技巧来解决宏中的某些缺陷。

示例问题描述如下：

#define CONCAT(x,y) x##y（指令 1）

然后作者解释说，如果使用上述指令，以下代码行将无法按预期运行：

CONCAT(a, CONCAT(b,c)) 这行代码将导致aCONCAT(b,c)与期望相反的abc.

为了解决这个缺点，作者提出了以下变通方法：

#define CONCAT2(x,y) CONCAT(x,y) （指令 2）

作者解释说，指令 1和指令 2的存在将确保将稍微不同的代码行CONCAT2(a, CONCAT2(b,c))正确替换为abc.

（请注意，这行代码与原始代码行不同......CONCAT2使用而不是CONCAT。）

有人可以告诉我为什么这将成功实现预期的目标吗？据我了解，预处理器将继续扫描预编译的代码，直到处理完所有定义的术语。对于给定的扫描，每行更新多少个定义的单词？

我认为会发生以下预处理替换流程：

鉴于CONCAT2(a, CONCAT2(b,c))...

第一次过关：CONCAT(a, CONCAT2(b,c))

但是，对于第二次传递，是否CONCAT会扩展到其替换列表表达式？还是CONCAT2扩展为它的替换列表表达式？在任何一种情况下，似乎我们再次遇到了aCONCAT2(b,c)or的失败表达式CONCAT(a, CONCAT(b,c))，因此它仍然会失败，就像我们提出的原始案例一样。

任何帮助是极大的赞赏！

标签： cc-preprocessor

Answer 1

当预处理器在扫描源代码行时检测到类似函数的宏调用时，它会在将宏的参数替换为宏的替换文本之前完全展开宏的参数，除非参数显示为字符串化 ( #) 或标记粘贴 ( ##) 运算符，其文字值用于操作。然后重新扫描生成的替换文本，其中包含扩展的参数以及替换的任何#和##操作的结果，以查找要扩展的其他宏。

因此，与...

CONCAT(a, CONCAT(b,c))

...两个参数的文字值都用作标记粘贴操作的操作数。结果是……

aCONCAT(b,c)

. 重新扫描以进一步扩展宏，但aCONCAT未定义为宏名称，因此不会发生进一步的宏扩展。

现在考虑...

CONCAT2(a, CONCAT2(b,c))

. 在CONCAT2中，两个参数都不是#or的操作数##，因此两者都在被替换之前完全宏扩展。当然a没有改变，但CONCAT2(b,c)扩展为CONCAT(b,c)，在重新扫描时扩展为bc。通过将扩展的参数值替换为其替换文本，外部CONCAT2调用扩展为...

CONCAT(a, bc)

. 然后在周围源文本的上下文中重新扫描该扩展，以进行进一步的宏扩展，产生...

abc

. 这再次被重新扫描，但没有进一步的宏扩展要执行，所以这就是最终结果。