为什么我们不能使用预处理器来创建自定义分隔的字符串？答案

【问题标题】：Why can't we use the preprocessor to create custom-delimited strings?为什么我们不能使用预处理器来创建自定义分隔的字符串？
【发布时间】：2013-05-23 19:49:18
【问题描述】：

我正在玩弄 C 预处理器，但似乎很简单的事情却失败了：

#define STR_START "
#define STR_END "

int puts(const char *);

int main() {
    puts(STR_START hello world STR_END);
}

当我用 gcc 编译它时（注意：与 clang 类似的错误），它失败了，出现以下错误：

$ gcc test.c test.c:1:19：警告：缺少终止“字符 test.c:2:17：警告：缺少终止“字符 test.c：在函数“main”中： test.c:7：错误：缺少终止“字符 test.c:7: error: ‘hello’ undeclared (第一次在这个函数中使用) test.c:7: 错误：（每个未声明的标识符只报告一次 test.c:7：错误：对于它出现的每个函数。） test.c:7：错误：“世界”之前的预期“）” test.c:7：错误：缺少终止“字符

哪一种让我很困惑，所以我通过预处理器运行它：

$ gcc -E test.c # 1 “测试.c” #1“” #1“” # 1 “测试.c” test.c:1:19：警告：缺少终止“字符 test.c:2:17：警告：缺少终止“字符 int puts(const char *); int main() { puts("你好世界"); }

尽管有警告，但生成完全有效的代码（在粗体文本中）！

如果 C 中的宏只是文本替换，为什么我的初始示例会失败？这是编译器错误吗？如果没有，标准中哪里有与这种情况有关的信息？

注意：我不是在寻找如何使我的初始 sn-p 编译。我只是在寻找有关此方案失败原因的信息。

【问题讨论】：

您的问题标题有些错误。您可以使用预处理器创建自定义字符串。只是您这样做的尝试是错误的。为此有一个特殊的运算符，#，称为字符串化。
@JensGustedt 不，这不是自定义分隔字符串，只是来自参数的字符串。回滚。

标签： c gcc macros clang c-preprocessor

【解决方案1】：

问题在于，即使代码扩展为" hello, world "，预处理器也不会将其识别为单个字符串文字标记；相反，它被识别为标记"、hello、,、world、" 的（无效）序列。

N1570:

6.4 词法元素
...
3 token 是语言在翻译阶段 7 和 8 中的最小词汇元素。标记的类别是：关键字、标识符、常量、字符串文字和标点符号。预处理标记是翻译中语言的最小词汇元素阶段 3 到 6。预处理标记的类别是：标头名称，标识符、预处理数字、字符常量、字符串文字、标点符号和在词法上不匹配其他预处理的单个非空白字符标记类别。⁶⁹⁾如果 ' 或 " 字符与最后一个类别匹配，则行为是未定义。预处理标记可以用空格分隔；这包括 cmets（稍后描述）或空白字符（空格、水平制表符、换行符、垂直制表符和换页），或两者兼而有之。如 6.10 所述，在某些情况下在翻译阶段 4 中，空格（或没有空格）的作用超过预处理令牌分离。空白可能出现在预处理令牌中仅作为标题名称的一部分或字符常量中的引号字符之间或字符串文字。
^{69) 在翻译阶段 4 内部使用了一个额外的类别，placemarkers（见 6.10.3.3）；这不可以
出现在源文件中。}

请注意，' 和 " 在此定义下都不是标点符号。

【讨论】：

非常有趣。老实说，我很惊讶编译器不接受这一点，看看 gcc 对 UB 的宽容程度。
@RichardJ.RossIII，C 的词法分析阶段非常严格。 C 编译器不接受违反语法规则。这些是需要诊断的约束违规。然后，不要忘记字符串化有一个特殊的运算符#，所以不需要这样的构造。
这很奇怪。事实上，传统的 C 编译器会接受这一点，因为它在预处理器步骤之后会被 relexed。话又说回来，传统的 C 曾经在字符串常量中扩展宏，这几乎被普遍认为是不好的。

【解决方案2】：

预处理器在multiple phases 中运行。阶段 3，标记化，发生在扩展之前，因此预处理器宏必须代表完整的标记。在您的情况下，STR_START 和 STR_END 被标记然后替换，这使得这些标记无效。

【讨论】：

【解决方案3】：

这里

#define STR_START "

编译器需要 字符串字面量。字符串文字必须以右引号结尾。这就是编译器抱怨缺少终止 " 字符的原因。

宏扩展后编译器再次报错，因为令牌无效。

例如，MSVC 编译器报错：

error C2001: newline in constant

扩展后它抱怨缺少引号。

【讨论】：