宏参数的扩展如何在c ++中工作答案

【问题标题】：How does expansion of the macro parameters work in c++宏参数的扩展如何在c ++中工作
【发布时间】：2019-08-13 10:52:13
【问题描述】：

我刚刚注意到一个关于 C++ 中宏参数扩展的有趣的事情。

我定义了 4 个宏；其中 2 个将给定参数转换为字符串，另外 2 个尝试分隔 2 个参数。我用扩展为 , 的宏向它们传递了参数，得到了以下结果：

#define Quote(x) #x
#define String(x) Quote(x)
#define SeparateImpl(first, second) first + second
#define Separate(pair) SeparateImpl(pair)
#define comma ,

int main(){
Quote(1 comma 2);  // -> "1 comma 2"
String(1 comma 2); // -> "1 , 2"
SeparateImpl(1 comma 2); // -> 1 , 2 + *empty arg*
Separate(1 comma 2);     // -> 1 , 2 + *empty arg*
return 0;
}

所以，我们看到宏字符串变成了"1 , 2"，这意味着宏逗号首先被解包。但是，宏分离变成了1 , 2 + **empty arg**，这意味着宏comma没有被先解包，我想知道为什么？我在 VS2019 中试过这个。

【问题讨论】：

幸运的是，实际上没有人需要编写真正的 C 或 C++ 代码，所以这不是很重要。
AFAIK，宏是从上到下处理的，但这可能会重复。因此，宏可以扩展为其他宏，然后扩展为其他宏。（"Blue painting" 可能与这种情况有关。）我做了google "c preprocessor blue painting" 并找到了一些有趣的链接（例如Is the C preprocessor Turing complete?），尽管我没有找到（或看到）我希望的最终解释。
... 但是，除此之外，我想强调@SamVarshavchik 的建议：C++ 中的宏是危险的。虽然可能会很好地添加到 C 中，但在 C++ 中，它们可能会引入可怕的影响，因为它们与名称空间完全无关，并且可能会在作者不期望的地方更改代码。（这件事已经发生在我身上，在我明白这一点之前，它让我有些头疼......）
不知道 (a) 标准怎么说，但 CLANG 的行为不同。 String(1 comma 2); 给出了“too many arguments”（因为它调用了Quote()）和SeparateImpl(1 comma 2); 给出了“too few 参数”。调用Separate(1 comma 2);确实扩展为SeparateImpl() 的两个参数调用。看起来 VS2019 总是将单个参数视为单个参数（即使它包含逗号）。

标签： c++ c-preprocessor

【解决方案1】：

#define Quote(x) #x
#define String(x) Quote(x)
#define SeparateImpl(first, second) first + second
#define Separate(pair) SeparateImpl(pair)
#define comma ,

宏调用如下：

参数替换 (a.s)，如果在替换列表中提到了一个参数，并且该参数不参与粘贴或字符串化，则它会被完全扩展，并且替换列表中提到的参数被替换为结果.
字符串化
粘贴
重新扫描和进一步替换 (r.a.f.r.)，其中重新扫描生成的替换列表，在此期间宏的名称被标记为无效扩展（“涂成蓝色”）。

每个案例的扩展方式如下：

Quote(1 comma 2)

a.s.无操作（仅提及参数是字符串化）。字符串化适用。结果："1 comma 2"。

String(1 comma 2)

a.s.适用；产生Quote(1 , 2)。在 r.a.f.r. 期间，Quote 被识别为宏，但参数计数不匹配。这是无效的。但见下文。

SeparateImpl(1 comma 2)

无效的宏调用。使用一个参数调用宏，但它应该有 2 个参数。请注意，将 comma 定义为宏是无关紧要的；在宏调用级别，您只是在查看令牌。

Separate(1 comma 2)

a.s.适用；产生SeparateImpl(1 , 2)。在 r.a.f.r. 期间，SeparateImpl 被调用...该调用的 a.s.应用，产生1 + 2。

我在 VS2019 中试过这个。

我一眼就能看出它是 2020 年之前的 VS，那里的墙壁告诉我他们最终将致力于预处理器的合规性。特别是 VS 似乎有这种奇怪的状态，其中带有逗号的标记仍然被视为单个参数（就好像参数识别发生在扩展之前但继续应用或其他东西）；所以在这种情况下，1 , 2 在你的String(1 comma 2) 电话中会很奇怪；即，Quote 被 1 , 2 调用，但在这种情况下，它实际上是一个参数。

【讨论】：