宏连接中的有效预处理器标记

Question

我尝试使用串联预处理器运算符## 来理解 c 中的宏，但我意识到我在使用标记时遇到了问题。我认为这很容易，但实际上并非如此。

所以连接是为了连接两个令牌以创建一个新令牌。 例如：连接 ( 和 ) 或 int 和 *

我试过了

#define foo(x,y) x ## y
foo(x,y)

每当我给它一些论点时，我总是会出错，说pasting both argument does not give a valid preprocessor token.

例如为什么连接foo(1,aa) 会导致1aa（它是哪种类型的令牌？为什么它是有效的）但是foo(int,*) 我得到了一个错误。

有没有办法知道哪些令牌是有效的，或者是否有可能有一些好的链接来理解如何在我的脑海中澄清它。 （我已经在 google 和 SO 中搜索过）

我错过了什么？

我将不胜感激。

Answer 1

预处理器标记连接用于生成新标记，但它不能将任意语言结构粘贴在一起（例如，gcc documentation）：

但是，不能一起形成有效令牌的两个令牌不能 粘贴在一起。例如，您不能将 x 与 + in 连接起来 任意顺序。

因此，尝试使用一个宏来将指针变成像

这样的类型

#define MAKEPTR(NAME)  NAME ## *
MAKEPTR(int) myIntPtr;

无效，因为int* 是两个令牌，而不是一个。

然而，上述链接的示例显示了新令牌的生成：

 #define COMMAND(NAME)  { #NAME, NAME ## _command }

 struct command commands[] =
 {
   COMMAND (quit),
   COMMAND (help),
   ...
 };

产量：

 struct command commands[] =
 {
   { "quit", quit_command },
   { "help", help_command },
   ...
 };

令牌quit_command之前不存在，而是通过令牌串联生成的。

注意宏的形式

#define MAKEPTR(TYPE)  TYPE*
MAKEPTR(int) myIntPtr;

是有效的，并且实际上从TYPE 中生成了一个指针类型，例如int* 来自int。

Answer 2

预处理记号由C语言语法定义，见现行标准6.4节：

preprocessing-token:
                   header-name
                   identifier
                   pp-number
                   character-constant
                   string-literal
                   punctuator
                   each non-white-space character that cannot be one of the above

每个术语的含义都在语法的其他地方定义。大多数是不言自明的； identifier 表示任何有效变量名（或者如果它不是关键字），pp-number 包括整数和浮点常量。

在标准 C 中，粘贴两个预处理标记的结果必须是另一个有效的预处理标记。从历史上看，一些预处理器允许其他粘贴（相当于不粘贴！）但是当人们使用不同的编译器编译他们的代码时，这会导致混乱。

Answer 3

由于这似乎是一个混淆点，字符串1aa 是一个有效的预处理器标记；它是pp-number 的一个实例，其定义为（当前 C 标准的第 6.4.8 节）：

     pp-number:
            digit
            . digit
            pp-number       digit
            pp-number       identifier-nondigit
            pp-number       e sign
            pp-number       E sign
            pp-number       p sign
            pp-number       P sign
            pp-number       .

换句话说，pp-number 以数字开头或 . 后跟一个数字，之后它可以包含任何数字序列，“identifier-nondigits”（即，字母、下划线和其他可以作为标识符一部分的内容）或字母 e 或 p（大写或小写）后跟加号或减号.

这意味着，例如，0x1e+2 是有效的 pp-number，而 0x1f+1 不是（它是三个令牌）。在一个有效的程序中，每个在预处理阶段幸存下来的pp-number 必须满足一些数字常量表示的语法，这意味着包含文本0x1e+2 的程序将被视为无效。道德，如果有的话，就是你应该慷慨地使用空格；它没有成本。

pp-number 的目的是在 C 的某个未来版本中包含最终可能是数字的所有内容。（请记住，数字后面可以跟表示类型和符号的字母后缀，例如 27LU）。

但是，int* 不是有效的预处理器令牌。它是两个标记（-3 也是如此），因此不能使用标记连接运算符形成。

令牌粘贴规则的另一个奇怪后果是无法通过令牌连接生成有效令牌...，因为.. 不是有效令牌。 （a##b##c 必须按某种顺序计算，因此即使所有三个预处理器宏都扩展为 .，也必须尝试创建标记 ..，这在大多数编译器中都会失败，尽管我相信 Visual Studio 会接受它。）

最后，注释符号/* 和// 是不是标记；在将程序文本分隔成标记之前，cmets 被替换为空格。因此，您也不能生成带有标记粘贴的注释（至少，不是在兼容的编译器中）。

Answer 4

首先需要了解什么是 C 中的标记
标记是程序中最小的元素，对编译器有意义。

这里是列表： 代币可以分类如下：

Keywords
Identifiers
Constants
Strings
Special Symbols
Operators

让我们来看看下面的程序

#include <stdio.h>
#define concat(front, back) front ## back
int main() {
    printf("%i\n", concat(123, 456));
}

输出： 123456

上面的程序作为 123456 是 int 类型和一个常量值

让我们修改程序

 #include <stdio.h>
    #define concat(front, back) front ## back
    int main() {
        printf("%s\n", concat(aa, 1));
    }

以上会产生如下错误：

error: ‘aa1’ undeclared (first use in this function)
   47 |     concat(aa, 1)
      |            ^~

aa1 是一个有效的预处理器标记，也是一个有效的标识符，但未定义的标识符正是编译器抱怨“aa1”未声明的原因

要修复错误，如果我只定义 aa1 如下所示

 char aa1[] = "hello World"
  or 
 #define aa1 "Hello World"

然后它就可以正常工作了。

#include <stdio.h>
#define aa1 "Hello World"
#define concat(front, back) front ## back
int main() {
    printf("%s\n", concat(aa, 1));
}

输出：Hello World

现在试试concat(aa1, aa1)，它仍然会生成有效的预处理器令牌和有效的标识符，但aa1aa1 没有定义

尝试concat(, aa1) // 假设aa1 已定义

希望以上解释对你有所帮助。