C 中的预处理器和编译器错误答案

【问题标题】：Preprocessor and compiler errors in CC 中的预处理器和编译器错误
【发布时间】：2020-10-12 10:16:18
【问题描述】：

当我在 C 语言中出现语法错误时，我如何知道它是预处理器错误还是编译器错误？

假设我输入这一行："# include header.h"（" 是该行的一部分，使其成为字符串文字）。

预处理器会出现问题，还是编译器会将其视为字符串而不将其分配给任何东西？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

通常编译器输出不会区分“预处理器错误”和“编译器错误”，因为它们并不是真正的标准化术语。

所谓的“预处理”通常是形成预处理器标记，然后解析所有包含、编译指示和宏的过程。在 C 标准中，这种“预处理”大致对应于“翻译阶段”3 和 4：

源文件被分解为预处理标记和序列空白字符（包括 cmets）。源文件不应以部分预处理标记或部分注释。每条评论都替换为一个空格字符。保留换行符。是否每个非空除换行符以外的空白字符序列被保留或替换为一个空格字符由实现定义。

预处理指令被执行，宏调用被扩展，并且 _Pragma 一元运算符表达式被执行。如果一个字符序列匹配通用字符的语法名称由令牌产生连接（6.10.3.3），行为未定义。 #include 预处理指令使命名的头文件或源文件从阶段 1 开始处理通过第 4 阶段，递归。然后删除所有预处理指令。

编译器显然不会抱怨在上述任一阶段中找到有效的字符串文字"# include header.h" - 字符串文字是有效的预处理器令牌。您所说的“预处理器错误”可能是在上述任何阶段发生的错误。

（这是一个简化的解释，还有很多其他稍微有趣的事情也在发生，比如三元组和换行符 \ 替换等）

但在这种情况下，我认为编译器会在第 7 阶段抱怨，强调我的：

分隔标记的空白字符不再重要。每个预处理令牌转换为令牌。 生成的标记是句法和语义分析并作为翻译单元进行翻译。

【讨论】：

【解决方案2】：

"预处理器会出现问题，还是编译器会将其视为字符串而不将其分配给任何东西？"

我试过你的例子：

"#include <stdio.h>"

我收到以下错误：

对于 GCC：

"错误：字符串常量前的预期标识符或 '('"

对于 Clang：

"错误：预期的标识符或 '('"

你可以看到here。

GCC 和 Clang 都将其视为字符串文字，这是合理的，因为 " 包围的字符序列被指定为字符串文字：

“字符串字面量是用双引号括起来的零个或多个多字节字符的序列，如"xyz"。” 来源：ISO/IEC 9899:2018 (C18), §6.4.5/3。

这个问题是编译器关心的，而不是预处理器。一般来说，由于宏是在编译之前扩展的，所以预处理器指令的不正确或失败通常也是编译器抱怨的问题。 C 预处理器通常没有明确的错误检测阶段。

如果分配合适，f.e.：

const char* p = "#include <stdio.h>";

如果您使用在 header.h 中声明的变量、函数等，您可能*会收到有关这些变量/函数的未定义引用的错误，因为编译器/链接器无法查看/找到这些声明。

*您是否收到错误还取决于该变量/函数的定义在源代码中使用之前是否可见，或者您如何链接多个源文件。

"当我在 C 语言中出现语法错误时，我如何知道它是预处理器错误还是编译器错误？"

如上所述，没有真正的预处理器错误，编译器涵盖了这些问题。预处理器并没有真正分析错误，它只是在扩展。通常，即使编译器评估语法问题，错误是否属于宏也很清楚。

正如 Eugene 在 cmets 中所说，您可以在使用 GCC 的 -E 选项时查看代码的宏扩展版本，并测试扩展是否成功/按需要扩展。

【讨论】：