这个宏调度器是如何工作的？答案

【问题标题】：How does this macro dispatcher work?这个宏调度器是如何工作的？
【发布时间】：2015-03-08 12:32:59
【问题描述】：

我最近看到了这种模拟宏重载的机制here。

这是用于调度的代码：

#define macro_dispatcher(func, ...) \
             macro_dispatcher_(func, VA_NUM_ARGS(__VA_ARGS__))
#define macro_dispatcher_(func, nargs) \
            macro_dispatcher__(func, nargs)
#define macro_dispatcher__(func, nargs) \
            func ## nargs

我不明白这是如何工作的。为什么需要第三个宏macro_dispatcher__ 来连接参数？我试图消除第三个宏并用第二个宏替换它，结果代码如下：

 #include <stdio.h>
 #include "va_numargs.h"

 #define macro_dispatcher(func, ...) \
      macro_dispatcher_(func, __VA_NUM_ARGS__(__VA_ARGS__))

 #define macro_dispatcher_(func, nargs) \
     func ## nargs

 #define max(...) macro_dispatcher(max, __VA_ARGS__) \
      (__VA_ARGS__)                                    

 #define max1(a) a                                    
 #define max2(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))

 int main()                                
 {                                         
     max(1);

     max(1, 2);

     return 0; 
 }

va_numargs.h:

  #ifndef _VA_NARG_H
  #define _VA_NARG_H

  #define __VA_NUM_ARGS__(...) \
               PP_NARG_(__VA_ARGS__,PP_RSEQ_N())
  #define PP_NARG_(...) \
               PP_ARG_N(__VA_ARGS__)
  #define PP_ARG_N( \
                    _1, _2, _3, _4, _5, _6, _7, _8, _9,_10, \
                   _11,_12,_13,_14,_15,_16,_17,_18,_19,_20, \
                   _21,_22,_23,_24,_25,_26,_27,_28,_29,_30, \
                   _31,_32,_33,_34,_35,_36,_37,_38,_39,_40, \
                   _41,_42,_43,_44,_45,_46,_47,_48,_49,_50, \
                   _51,_52,_53,_54,_55,_56,_57,_58,_59,_60, \
                   _61,_62,_63,N,...) N
  #define PP_RSEQ_N() \
               63,62,61,60,                   \
           59,58,57,56,55,54,53,52,51,50, \
           49,48,47,46,45,44,43,42,41,40, \
           39,38,37,36,35,34,33,32,31,30, \
           29,28,27,26,25,24,23,22,21,20, \
           19,18,17,16,15,14,13,12,11,10, \
           9,8,7,6,5,4,3,2,1,0

  #endif

计算结果如下：

int main()
{
     max__VA_NUM_ARGS__(1) (1);

     max__VA_NUM_ARGS__(1, 2) (1, 2);

     return 0;
}

这里发生了什么？为什么__VA_NUM_ARGS__(__VA_ARGS__) 不替换为实际的参数数量？

【问题讨论】：

标签： c c-preprocessor

【解决方案1】：

需要额外的步骤，因为标记连接运算符 (##) 抑制了其操作数的宏扩展。这是一个演示问题的简单示例：

#define macro macro_expansion
#define concat(x, y) x ## y

concat(macro, macro)

您可能希望上面生成macro_expansionmacro_expansion，但您得到的是macromacro。在扩展concat() 的右侧时，预处理器注意到x 和y（此处设置为macro）用作## 的操作数，因此不会进一步扩展它们。

要解决这个问题，我们可以添加另一个步骤：

#define macro macro_expansion
#define concat(x, y) concat_(x, y)
#define concat_(x, y) x ## y

concat(macro, macro)

现在x 和y 不再是concat() 右侧“##”的操作数，因此被扩展。这意味着我们得到concat_(macro_expansion, macro_expansion)，它又扩展为macro_expansionmacro_expansion。

字符串化操作符 (#) 顺便也抑制了宏扩展。

这是 C11 规范的相关部分。（第 6.10.3.1 节）：

替换列表中的参数，除非前面有 # 或 ## 预处理令牌或后跟 ## 预处理令牌（见下文），否则将被相应的参数替换在其中包含的所有宏都已展开之后。

【讨论】：