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C語言宏嵌套

 renhl252 2015-03-21
C語言宏嵌套
【引用】C語言宏的嵌套問題  http://zhangzhibiao02005.blog.163.com/blog/static/37367820201182585935895/ （修改原文第二個程序中一處錯誤，return 1；改為return 0；CodeBlock下運行驗證，并附上不包含stdio頭文件的預(yù)處理后文件）
在C語言的宏中是容許嵌套的，其嵌套后，一般的展開規(guī)律像函數(shù)的參數(shù)一樣，先展開參數(shù)，再分析函數(shù)，所以展開順序是由內(nèi)而外，但是當(dāng)宏中有#則不再展開參數(shù)了，如果宏中有##，則先展開函數(shù)，再展開里面的參數(shù)。
如下面的例子：
#include <stdio.h>
#define TO_STRING2( x ) #x
#define TO_STRING( x ) TO_STRING1( x )
#define TO_STRING1( x ) #x
#define PARAM( x ) #x
#define ADDPARAM( x ) INT_##x
int main()
{
    const char * str = TO_STRING(PARAM( ADDPARAM( 1 ) ) );
    printf("%s\n",str);
    str = TO_STRING2(PARAM( ADDPARAM( 1 ) ) );
    printf("%s\n",str);
    return 0;
}
它的輸出結(jié)果為：
"ADDPARAM( 1 )"
PARAM( ADDPARAM( 1 ) )
對于宏TO_STRING，它的定義中沒有#，所以先展開里面的“PARAM( ADDPARAM( 1 ) )”，由于PARAM中有#，所以里面展開的結(jié)果為ADDPARAM( 1 )，然后外面再展開，其結(jié)果為"ADDPARAM( 1 )"
而對于TO_STRING2，其定義中有#，所以直接展開，其結(jié)果為PARAM( ADDPARAM( 1 ) )
去掉include的預(yù)處理后文件為：
/*        6 */  int main ( )
/*        7 */  {
/*        8 */  const char * str = "\"ADDPARAM( 1 )\"" ;
/*        9 */  printf ( "%s\n" , str ) ;
/*       10 */  str = "PARAM( ADDPARAM( 1 ) )" ;
/*       11 */  printf ( "%s\n" , str ) ;
/*       12 */  return 0 ;
/*       13 */  }
注：\"為轉(zhuǎn)義字符反斜杠表示的雙引號。
而對于下面的例子：
#include <stdio.h>
#define TO_STRING2( x ) a_##x
#define TO_STRING( x ) TO_STRING1( x )
#define TO_STRING1( x ) #x
#define PARAM( x ) #x
#define ADDPARAM( x ) INT_##x
int main()
{
    const char *str = TO_STRING(TO_STRING2(PARAM( ADDPARAM( 1 ) ) ));
    printf("%s\n",str);
    return 0;
}
其輸出結(jié)果為：
a_PARAM( INT_1 )
因為首先分析TO_STRING的參數(shù)TO_STRING2(PARAM( ADDPARAM( 1 ) ) )，而對于TO_STRING2(x)，由于其定義中有##，所以先展開該函數(shù)，其結(jié)果為a_PARAM(ADDPARAM( 1 )),而ADDPARAM( 1 )展開，結(jié)果為INT_1，所以其總結(jié)果為a_PARAM( INT_1 )
/*        6 */  int main ( )
/*        7 */  {
/*        8 */  const char * str = "a_PARAM( INT_1)" ;
/*        9 */  printf ( "%s\n" , str ) ;
/*       10 */  return 0 ;
/*       11 */  }
【引用結(jié)束】
【總結(jié)】
先展開宏，再展開宏參數(shù)，這種說法不太妥當(dāng)，我總結(jié)的宏處理過程如下：
遇到宏名后(1)
  • 檢查對應(yīng)的宏體中是否含有#和##運算符
    • 無——處理宏參數(shù)（實參）(2)
      •  遇到宏名，回到(1)
      • 沒有遇到，在宏體中用實參字符串替換形式參數(shù)，再檢查是否遇到宏名(4)
        •  ...
    • 有——不檢查宏參數(shù)，在宏體中用實參字符串替換形式參數(shù)，再檢查是否含有宏名(3)
      • 遇到宏名，回到(1)
      •  沒有遇到，結(jié)束(5)
詳細地解釋一下整個過程并做驗證
【經(jīng)典題過程】
#define f(a,b) a##b
#define g(a) #a
#define h(a) g(a)
h(f(1,2))    (2)        (1)(3)(5)
h(12)        (4)
g(12)                (1)(3)(5)
"12"
g(f(1,2))    (3)
"f(1,2)"     // 受字符串符號屏蔽
【對于那個討論帖的問題】
#define cat(a,b) a ## b
#define f(a) fff a
#define ab AB
cat(cat(1,2),3)
cat(1,2)3
cat(a,b)
ab
AB
f(cat(cat(1,2),3))
fff cat(cat(1,2),3)
fff cat(1,2)3

【例子1過程】
遇到宏名后（1）
    檢查對應(yīng)的宏體中是否含有#和##運算符
        無——處理宏參數(shù)（實參）(2)
            遇到宏名，回到（1）
            沒有遇到，在宏體中用實參字符串替換形式參數(shù)，再檢查是否遇到宏名(4)
                ...
        有——不檢查宏參數(shù)，在宏體中用實參字符串替換形式參數(shù)，再檢查是否含有宏名(3)
            遇到宏名，回到（1）
            沒有遇到，結(jié)束(5)
#define TO_STRING2( x ) #x
#define TO_STRING( x ) TO_STRING1( x )
#define TO_STRING1( x ) #x
#define PARAM( x ) #x
#define ADDPARAM( x ) INT_##x
TO_STRING(PARAM( ADDPARAM( 1 ) ) )
TO_STRING("ADDPARAM( 1 )" )
TO_STRING1("ADDPARAM( 1 )" )
"\"ADDPARAM( 1 )\""
TO_STRING2(PARAM( ADDPARAM( 1 ) ) )
"PARAM( ADDPARAM( 1 ) )"
【例子2過程】
#define TO_STRING2( x ) a_##x
#define TO_STRING( x ) TO_STRING1( x )
#define TO_STRING1( x ) #x
#define PARAM( x ) #x
#define ADDPARAM( x ) INT_##x
TO_STRING(TO_STRING2(PARAM( ADDPARAM( 1 ) ) ))
TO_STRING(a_PARAM( ADDPARAM( 1 ) ))
TO_STRING(a_PARAM( INT_1 ))
TO_STRING1(a_PARAM( INT_1 ))
"a_PARAM( INT_1 )"

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