C/C++：预处理器指令应如何处理宏参数列表？

Question

C 和 C++ 标准都指定了以下内容：

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16.3.1 参数替换 (C++11)

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6.10.3.1 参数替换 (C11)

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在识别出调用类似函数的宏的参数后，将进行参数替换。替换列表中的参数，除非前面有 # 或 ## 预处理标记或后面有 ## 预处理标记（见下文），否则在其中包含的所有宏都已展开后将被相应的参数替换。在被替换之前，每个参数\xe2\x80\x99s预处理标记被完全宏替换，就好像它们形成了预处理文件的其余部分一样；没有其他可用的预处理标记。

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人们可以将本段解释为标准要求：

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(1) 首先识别宏参数（以逗号分隔），然后分别展开每个参数中包含的所有宏，

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或者

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(2) 展开参数列表中包含的所有宏，然后识别每个参数。

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为了说明这一点，让我们考虑以下示例代码：

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#define CONDITION (0)\n\n#if (CONDITION > 0)\n#define FunctionAlias(par_a, par_b, par_opt, par_c) \\\n          FunctionName(par_a, par_b, par_opt, par_c)\n#else\n#define FunctionAlias(par_a, par_b, par_c) \\\n          FunctionName(par_a, par_b, par_c)\n#endif\n\nint global_a, global_b, global_c;\n#if (CONDITION > 0)\nint global_opt;\n#endif\n\nvoid FunctionName(int a, int b, int c)\n{\n}\n \nvoid AnotherFunction()\n{\n   FunctionAlias(\n                  global_a,\n                  global_b,\n                  #if (CONDITION > 0)\n                  global_opt,\n                  #endif\n                  global_c\n                );\n}\n

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(1) 方法一会产生无效代码：

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int global_a, global_b, global_c;\n\nvoid FunctionName(int a, int b, int c)\n{\n}\n\nvoid AnotherFunction()\n{\n  FunctionName(global_a, global_b, #if ((0) > 0) global_opt);\n}\n

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(2) 方法 2 生成有效的 C 代码：

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int global_a, global_b, global_c;\n\nvoid FunctionName(int a, int b, int c)\n{\n}\n\nvoid AnotherFunction()\n{\n   FunctionName(global_a, global_b, global_c);\n}\n

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对标准的哪种解释是正确的？

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Answer 1

首先，您根本不能将预处理指令放入类似函数的宏的参数中，因为某些文本与您引用的内容略有不同：

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如果参数列表中存在预处理标记序列，否则这些预处理标记将充当预处理指令，则行为未定义。

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[ N1570，\xc2\xa76.10.3 p11 ]。

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其次，与此无关，该标准要求您称为 (1) 的行为。这是由您引用的这部分文本指定的：

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在被替换之前，每个参数\xe2\x80\x99s预处理标记被完全宏替换，就好像它们形成了预处理文件的其余部分一样；没有其他可用的预处理标记。

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如果在识别参数之间的边界之前扩展类似函数的宏的参数，则这句话没有任何意义。您还可以通过实验看到这一点，只需稍微修改一下您的代码：

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#if (CONDITION > 0)\n#define FunctionAlias(par_a, par_b, par_opt, par_c) \\\n          FunctionName(par_a, par_b, par_opt, par_c)\n#else\n#define FunctionAlias(par_a, par_b, par_c) \\\n          FunctionName(par_a, par_b, par_c)\n#endif\n\nint global_a, global_b, global_c;\n#if (CONDITION > 0)\nint global_opt;\n#define GLOBAL_OPT global_opt,\n#else\n#define GLOBAL_OPT /*nothing*/\n#endif\n\nvoid FunctionName(int a, int b, \n#if CONDITION > 0\n                  int opt,\n#endif\n                  int c)\n{\n}\n \nvoid AnotherFunction()\n{\n   FunctionAlias(\n                  global_a,\n                  global_b,\n                  GLOBAL_OPT\n                  global_c\n                );\n}\n

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CONDITION如果未定义或为零，则可以正常编译，但是当CONDITION非零时，您将收到如下错误

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test.c: In function \xe2\x80\x98AnotherFunction\xe2\x80\x99:\ntest.c:28:17: error: macro "FunctionAlias" requires 4 arguments, but only 3 given\n   28 |                 );\n      |                 ^\n

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证明在寻找 的四个参数之前GLOBAL_OPT没有展开FunctionAlias。

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