替换文本宏

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预处理器支持文本宏替换及类函数文本宏替换。

目录

[编辑] 语法

#define 标识符 替换列表(可选) (1)
#define 标识符( 形参 ) 替换列表 (2)
#define 标识符( 形参, ... ) 替换列表 (3) (C99 起)
#define 标识符( ... ) 替换列表 (4) (C99 起)
#undef 标识符 (5)

[编辑] 解释

[编辑] #define 指令

#define 指令定义 标识符 为宏,即它们指示编译器将所有 标识符 的后继出现替换为 替换列表 ,可以可选地附加地处理。若已定义该标识符为任何类型的宏,则程序为病式,除非定义相同。

[编辑] 仿对象宏

仿对象宏将所定义的 标识符 的每次出现替换为 替换列表#define 指令的版本 (1) 准确地如此表现。

[编辑] 仿函数宏

类函数宏将所定义的 标识符 的每次出现替换为 替换列表 ,额外地接受数个参数,它们会替换 替换列表 中任何 形参 的对应出现。

方函数宏的调用语法与函数调用语法相似:每个宏名实例后跟一个作为下个预处理记号的 ( ,引入被 替换列表 所替换的记号序列,序列由匹配的 ) 记号终止,跳过中间已匹配的左右括号对。

实参数量必须与宏定义中( 形参 )的实参数量相同,否则程序为病式。若标识符不在函数记号中,即它自身不后随括号,则决不替换它。

#define 指令的版本 (2) 定义简单的仿函数宏。

#define 指令的版本 (3) 定义有可变数量实参的仿函数宏。能用 __VA_ARGS__ 标识符访问额外实参,然后该标识符被实参替换。

#define 指令的版本 (4) 定义有可变数量实参的仿函数宏,但没有常规参数。只能用 __VA_ARGS__ 标识符访问实参,然后该标识符被实参替换。

注意:若仿函数宏的实参包含逗号,且未为匹配的左右括号对所保护(例如 macro(array[x = y, x + 1])atomic_store (p, (struct S){ a, b }); ),则将逗号转译为宏实参分隔符,这导致编译失败,原因为实参数量不合。

[编辑] ### 运算符

在仿函数宏中, 替换列表 中标识符前的 # 运算符对标识符做形参替换,并将结果环绕在引号中,等效地创建一个字符串字面量。而且,预处理器会添加反斜杠,以转义环绕内嵌字符串字面量的引号,若存在,并按需在字符串中双写反斜杠。它移除所有前导和尾随空白符,且将任何文本中部的空白符序列(但非内嵌字符串字面量中的)缩减成单个空格。此运算被称作“字符串化”。若字符串化的结果不是合法字符串字面量,则行为未定义。

# 出现在 __VA_ARGS__ 前时,将整个展开的 __VA_ARGS__ 放入引号:

#define showlist(...) puts(#__VA_ARGS__)
showlist();            // 展开成 puts("")
showlist(1, "x", int); // 展开成 puts("1, \"x\", int")
(C99 起)

替换列表 中任意二个相继标识符间的 ## 运算符对二个标识符进行参数替换,然后连接结果。此运算被称作“连接”或“记号粘贴”。只可以粘贴有一同组成合法记号的记号:组成较长标识符的标识符、组成数字的数位或组成 += 的运算符 += 。不能通过粘贴 /* 创建注释,因为注释被认为在宏替换前移除。若连接的结果不是合法记号,则行为未定义。

注意:一些编译器提供允许 ## 出现在逗号后和 __VA_ARGS__ 前的扩展,在此情况下 ## 在 __VA_ARGS__ 非空时无效,但在 __VA_ARGS__ 为空时移除逗号:这使得可以定义如 fprintf (stderr, format, ##__VA_ARGS__) 的宏。

[编辑] #undef 指令

#undef 指令解除定义 标识符 ,即它取消先前 #define标识符 的定义。若标识符无与之关联的宏,则忽略此指令。

[编辑] 预定义宏

下列宏名称预定义于任意翻译单元中:

__STDC__
展开成整数常量 1 。 此宏是用以指示一致实现的
(宏常量)
__STDC_VERSION__
(C95)
展开成 long 类型的整数常量,其值随着 C 标准的每个版本递增:
  • 199409L (C95)
  • 199901L (C99)
  • 201112L (C11)
  • 201710L (C17)
    (宏常量)
__STDC_HOSTED__
(C99)
若实现有宿主(在操作系统下运行),则展开成整数常量 1 ,若为独立的(不在操作系统中运行)则展开成 0
(宏常量)
__FILE__
展开成当前文件名,为字符串字面量,可用 #line 指令更改
(宏常量)
__LINE__
展开成源文件行号,为整数常量,可用 #line 指令更改
(宏常量)
__DATE__
展开成翻译的日期,格式为 "Mmm dd yyyy" 的字符串字面量。月份名如同以 asctime 生成,而若月之日期小于 10 则 "dd" 的首字符为空格
(宏常量)
__TIME__
展开成翻译的时间,格式为 "hh:mm:ss" 的字符串字面量,如同asctime()所生成
(宏常量)

可以按照实现预定义下列额外宏名:

__STDC_ISO_10646__
(C99)
wchar_t 使用 Unicode ,则展开成形式为 yyyymmL 的整数常量,日期指示受支持的 Unicode 最近版本
(宏常量)
__STDC_IEC_559__
(C99)
若支持 IEC 60559 则展开成 1
(宏常量)
__STDC_IEC_559_COMPLEX__
(C99)
若支持 IEC 60559 复数算术则展开成 1
(宏常量)
__STDC_UTF_16__
(C11)
char16_t 使用 UTF-16 则展开成 1
(宏常量)
__STDC_UTF_32__
(C11)
char32_t 使用 UTF-32 则展开成 1
(宏常量)
__STDC_MB_MIGHT_NEQ_WC__
(C99)
'x' == L'x' 可能对基础字符集的成员为 false 则展开成 1 ,例如在基于 EBCDIC 的, wchar_t 使用 Unicode 的系统上
(宏常量)
__STDC_ANALYZABLE__
(C11)
若支持可分析性则展开成 1
(宏常量)
__STDC_LIB_EXT1__
(C11)
若支持边界检查接口则展开成整数常量 201112L
(宏常量)
__STDC_NO_ATOMICS__
(C11)
若不支持原子类型和原子操作库则展开成 1
(宏常量)
__STDC_NO_COMPLEX__
(C11)
若不支持复数类型复数运算库则展开成 1
(宏常量)
__STDC_NO_THREADS__
(C11)
若不支持多线程则展开成 1
(宏常量)
__STDC_NO_VLA__
(C11)
若不支持非常量长度数组则展开成 1
(宏常量)

这些宏的值(除了 __FILE____LINE__ )在整个翻译单元中保持常量。尝试重定义或解除定义这些宏导致未定义行为。

预定义对象 __func__ (细节见函数定义)不是预处理器宏,尽管有时与 __FILE____LINE__ 一同使用它,例如通过 assert

(C99 起)

[编辑] 示例

#include <stdio.h>
 
// 制造函数工厂并使用之
#define FUNCTION(name, a) int fun_##name(int x) { return (a)*x;}
 
FUNCTION(quadruple, 4)
FUNCTION(double, 2)
 
#undef FUNCTION
#define FUNCTION 34
#define OUTPUT(a) puts( #a )
 
int main(void)
{
    printf("quadruple(13): %d\n", fun_quadruple(13) );
    printf("double(21): %d\n", fun_double(21) );
    printf("%d\n", FUNCTION);
    OUTPUT(million);               // 注意缺少引号
}

输出:

quadruple(13): 52
double(21): 42
34
million

[编辑] 引用

  • C11 standard (ISO/IEC 9899:2011):
  • 6.10.3 Macro replacement (p: 166-173)
  • 6.10.8 Predefined macro names (p: 175-176)
  • C99 standard (ISO/IEC 9899:1999):
  • 6.10.3 Macro replacement (p: 151-158)
  • 6.10.8 Predefined macro names (p: 160-161)
  • C89/C90 standard (ISO/IEC 9899:1990):
  • 3.8.3 Macro replacement
  • 3.8.8 Predefined macro names

[编辑] 参阅

替换文本宏C++ 文档