C预处理器中的嵌套##运算符答案

【问题标题】：Nested ## operator in C PreprocessorC预处理器中的嵌套##运算符
【发布时间】：2014-12-04 17:40:12
【问题描述】：

案例一）

#define CONCATENATE(x,y) x##y

CONCATENATE(a,CONCATENATE(b,c))给出aCONCATENATE(b,c)。

案例2）

 #define CONCATENATE(x,y) x##y
 #define CONCATENATE2(x,y) CONCATENATE(x,y)

CONCATENATE2(a,CONCATENATE2(b,c)) 给出 abc。

为什么 case 1 不起作用？ 案例 2 呢？
请按步骤说明。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

GCC 文档是这样解释的：

宏参数在宏扩展之前是完全宏扩展的替换为宏体，除非它们被字符串化或粘贴与其他令牌。

（强调）

另一方面，##（标记粘贴）运算符的操作数在粘贴在一起之前不会进行宏扩展。所以，给定

CONCATENATE(a,CONCATENATE(b,c))

预处理器在扩展外部宏的主体之前不会扩展CONCATENATE(b,c)，因为它是## 的操作数。预处理器会在重新扫描以扩展更多宏之前执行令牌粘贴，所以

a ## CONCATENATE(b,c)

变成

aCONCATENATE(b,c)

在重新扫描之前，没有宏aCONCATENATE（但如果有，那么it会被扩展）。

另一方面，与

CONCATENATE2(a,CONCATENATE2(b,c)),

参数CONCATENATE2(b,c)不是##（或#）运算符的操作数，因此在替换到宏体之前先展开，最终产生

CONCATENATE(a, bc)

作为外部宏的第一个扩展。重新扫描以进行进一步扩展，产生

abc

【讨论】：

【解决方案2】：

当以自引用方式（或循环方式）使用宏时，就像 CONCATENATE 一样，它们不会递归扩展。这就是为什么：

CONCATENATE(a,CONCATENATE(b,c)) 给出aCONCATENATE(b,c)。

第二种情况，CONCATENATE2的扩展是在CONCATENATE处理完之后进行的。因此，您会得到正确的输出。

宏的自引用用法在大多数情况下都可以正常工作。例外是令牌粘贴和字符串化。

例如，如果您有：

#define #define foo(x) int x

那么，

foo(foo(x));

扩展到：

int int x;

如果你有：

#define STR(y) #y

那么，

STR(STR(abcd));

扩展到：

"STR(abcd)";

【讨论】：

问题不在于字符串化，而在于令牌粘贴。
@JohnBollinger，字符串化只是使用两层宏实现正确的宏扩展和token粘贴的一个例子。
好的，但答案仍然是错误的：自引用宏是宏名称出现在其定义中而不是其参数中的宏。它可以通过参数进行递归，可以很容易地进行测试。
@JohnBollinger，我没有说宏是自引用的。我说它是以自我参照的方式使用的。
确实，当宏的名称出现在其定义中时，那些明显的自引用不会被扩展。但是，当宏 argument 包含对被调用宏的引用时，该规则不适用。通常在这些情况下，论点是扩展的。示例：给定 #define foo(x) int x，foo(foo(x)) 扩展为 int int x，而不是 int foo(x)。试试看。