一个C语言宏展开问题

转自一个C语言宏展开问题

一个令人比较迷惑的问题，学C语言好多年，今天终于搞明白，记之。

-------------------------------------------------------------

#define cat(x,y)  x ## y

#define xcat(x,y) cat(x,y)

cat(cat(1,2),3) //为什么不是 123？

xcat(xcat(1,2),3) //结果为什么是 123？

-------------------------------------------------------------

要解答这个问题，首先看一下预处理过程的几个步骤：

1) 字符集转换（如三联字符）

2) 断行连接 /

3) 注释处理， /* comment */，被替换成空格

4) 执行预处理命令，如 #include、#define、#pragma、#error等

5) 转义字符替换

6) 相邻字符串拼接

7) 将预处理记号替换为词法记号

在这里主要关注第4步，即如何展开函数宏。（其他步骤和本文关系不大，但对于理解预处理过程是十分重要的）宏函数替换展开，规则可简单总结如下：在展开当前宏函数时，如果形参有#（字符串化操作）或##（记号连接操作）则不进行宏参数的展开，否则先展开宏参数，再展开当前宏（就像先计算函数中的参数，然后调用函数一样）。回头看最初的问题，则两个宏展开过程如下：

-------------------------------------------------------------

cat(cat(1,2),3)

=> cat(1,2) ## 3    // cat(x,y)  x##y参数前有##操作，参数不展开

=> cat(1,2)3        // K&R中说，)3 是一个不合法记号，不展开

-------------------------------------------------------------

xcat(xcat(1,2),3)

=> xcat(cat(1,2),3)  //xcat(x,y) cat(x,y)参数前无#，##操作，则先展开参数

=> xcat(1 ## 2,3)

=> xcat(12,3)

=> cat(12,3)

=> 12 ## 3

=> 123

-------------------------------------------------------------

有兴趣的话，可以看下面一些宏替换问题：

-------------------------------------------------------------

#define X 3

#define Y X*2

#undef  X

#define X 2

int z=Y; // z = 4

-------------------------------------------------------------

#define hash_hash # ## #

#define mkstr(a) # a

#define in_between(a) mkstr(a)

#define join(c, d) in_between(c hash_hash d)

char p[] = join(x, y); // 等同于char p[] = "x ## y";

-------------------------------------------------------------

#define connect(x) i ## x

#define connect2(x) connect(x)

#define s(a) a

#define is(a) a

int i2=2;

printf("%d/n", connect(s(1)) );/*connect的形参x是##的操作数,故不展开它对应的实参s,直接连接记号i和实参序列s(1),得到is(1),继续替换得到最后结果1*/

printf("%d/n", connect2(s(2)) );/*connect2的形参x不是##的操作数,故先展开它对应的实参s,再用展开结果2替换之,得到connect(2),继续替换得到最后结果i2*/

-------------------------------------------------------------

#define TEST(a,b) /

do {/

printf(#a "=%d/n", a); /

printf(#b "=%d/n", b); /

} while (0)