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宏的 # 和 ## 運算子、瑣碎規則和預先定義的宏

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目錄: C/C++ Macro 宏系列 | CWKSC’s blog | 博客

這一篇來說一些宏的基礎知識、###、一些瑣碎規則和預先定義的宏

▌預處理器

預處理器,負責一些編譯前進行的工作

在 C/C++ 中,一般以 # 開頭的都與預處理器有關

例如: #include, #define, #if, #endif, #else, #elif, #ifdef, #ifndef, #error, #pragma, #typedef 等等

詳情可參考 Microsoft Docs 的 C/C++ preprocessor referencePreprocessor Directives

# 字符串化運算子 (Stringizing operator)

與宏參數配合使用,放在宏參數前面,展開時會在參數兩端加入 ",使其字串化

#define str(x) #x

str(42)  // "42"

# 和參數之間的空白可有可無

#define str(x) #       x

前後的空白會被忽略

str(   42   )  // "42"

中間的空白會被壓縮為一個

str(  42   42  )  // "42 42"

註解會被忽略並變為一個空白

str(42/**/42) // "42 42"

會自動添加逸出反斜線字元,對特殊字符進行轉義

利用此特性可以簡化大量需要逸出反斜線的字串

str(the " \ " mean escaped character.)
// "the \" \\ \" mean escaped character."

另外還有常見的檔案路徑,如果我要輸入 D:\User\Documents\C_Test.txt 作為檔案路徑

正常:"D:\\User\\Documents\\C_Test.txt"

宏: str(D:\User\Documents\C_Test.txt)

可以不用考慮要不要加 \ ,也可以打少一些字元

## Token 粘貼運算子 (Token-pasting operator)

把兩個 Token 合併為一個

#define merge(a, b) a##b

merge(4, 2) // 42

意義何在?因為識別字 (identifier) 是以空格等等作為分隔

以下的結果,顯然不是我們想要的

#define merge2(a, b) ab
#define merge3(a, b) a b

merge2(4, 2) // ab
merge3(4, 2) // 4 2

## 前後的空格可有可無

#define merge4(a, b) a   ##   b

merge4(4, 2) // 42

生成的 Token 可用於進一步的宏替換

#define another_marco 42

merge(another, _marco) // [1]
another ## _marco      // [2] 
another_marco          // [3] 處理 ## 完成,準備重掃描
42                     // [4] 重掃描完成

### 阻止另一個宏的展開

在使用了 ### 的宏中,其作用的宏參數是另一個宏,這將會阻止另一個宏的展開

#define another_marco 42

#define str(x) #x
#define merge(a, b) a##b

str(another_marco) // "another_marco"
merge(another_marco, _meow) // another_marco_meow

把另一個宏作爲參數時,### 不會把它展開

#define another_marco 42
#define merge5(a, b) a a ## b

merge5(another_marco, _meow)
another_marco another_marco ## _meow
another_marco another_marco_meow
42 another_marco_meow

不是它作用的宏參數不會受影響

▌預先定義的宏 (Predefined macros)

__FILE__ 以字符串常量展開為當前輸入文件的名稱,這是預處理器打開文件的路徑

__LINE__ 以十進制整數常量展開為當前行號

__DATE__ 當前源文件的編譯日期,格式是 Mmm dd yyyy 的恆長字符串常量

__TIME__ 預處理翻譯單元的翻譯時間,格式為 hh:mm:ss 的字符串常量

__STDC__ 以十進制整數常量展開,若 1 ,表示編譯器遵循 ISO C 標準,否則,它將變為 0

__STDC_VERSION__ 擴展為C Standard的版本號,其形式為一個長整數常量,若支援 C99,數值為 199901L , 若支援 C11,數值為 201112L 。若支援 C17,數值為 201710L

__func__ 函式名稱,展開為字符串常量

還有很多其他的宏,可參考 Predefined macros | Microsoft DocsPredefined Macros (The C Preprocessor)

__LINE____FILE__ 常用於錯誤訊息,__func__ 也是,不過 C99 才支援

還有一些很實用編譯器擴展,但 C 標準沒有支持,例如 __COUNT__ ,從零開始,每次調用數值加一

▌總結

# 字符串化運算子 (Stringizing operator)

## Token 粘貼運算子 (Token-pasting operator)

在使用了 ### 的宏中,其作用的宏參數是另一個宏,將會阻止另一個宏展開

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喜歡編程,會一點點鋼琴,會一點點畫畫,喜歡使用顏文字 About me 關於我

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