C预处理器字符串化（再次）[重复]答案

【问题标题】：C Preprocessor stringification (again) [duplicate]C预处理器字符串化（再次）[重复]
【发布时间】：2019-12-06 08:58:25
【问题描述】：

是否可以有stringification在数值评估之后？

用一个简单的例子可以更好地解释：

#define A 1
#define B 2
#define SUM (A + B)

#define STR_IMPL_(x) #x
#define STR(x) STR_IMPL_(x)

char *sum = STR(SUM);

正如所写，这会生成单行：

char *sum = "(1 + 2)";

是否有可能以某种方式生成char *sum = "3";？

我怀疑这是不可能的，因为 CPP 是一个纯文本处理器（尽管它可以做算术，至少在条件语句中），但我可能忽略了一些东西。

【问题讨论】：

我最近在找这个，我发现的只是一个使用 C++ 模板的方法。
达到极限是可能的。 Boost PP 支持类似的东西。由于它是一个仅预处理头文件的库，因此您可能会使用它。
Can the C preprocessor perform integer arithmetic?的可能重复
@GSerg：链接的答案并没有真正回答问题（涉及纯 CPP 数学，而不是其字符串化）。答案中有一些明显有趣的指针，但它们似乎已经死了:(
这个问题的答案实际上是：不，你不能以对你的情况有意义的方式来做这件事，因为你不能有通用的预处理器代码。您将不得不编写一些 #if (x) == 3 #define FOO "3" #endif 的风格，或者使用非标准扩展。

标签： c c-preprocessor stringification

【解决方案1】：

是否可以在数值评估后进行字符串化？

是的。以下是我将使用的一些具体定义供参考：

算术能够使用常见的原语（例如加法、减法、乘法、除法等）对数字执行计算。
表达式 使用常用运算符（如括号分组、中缀运算符 +、-、*、/ 等）的算术语法表示。

算术方法

鉴于这些定义，宏扩展不能计算表达式，但它们可以执行算术运算。您将使用宏而不是运算符，每个宏都将从头开始实现算术。这是使用这种方法的提升 pp 使用情况：

#include <boost/preprocessor/arithmetic.hpp>
#include <boost/preprocessor/stringize.hpp>

#define A 1
#define B 2
#define SUM BOOST_PP_ADD(A, B)
BOOST_PP_STRINGIZE(SUM)

Demo

使用这种方法，您可以简单地将宏扩展为结果；然后可以将该结果字符串化。但是你在宏而不是运算符中实现算术本身，这需要很多宏。所以要实现这一点，要么您的数字范围需要严格限制，或者您需要使用可分解为宏观评估的数字（例如，将 20000 表示为 @987654326 @ 而不是 20000)。 Boost pp 算法使用前一种方法（适用于从 0 到 256 的范围；是的，我意识到这是 257 个数字）。

表达方式

或者，您可以评估表达式。如前所述，预处理器可以评估条件指令中的表达式。将其用作原语，您可以梳理出结果；例如，如果 EXPRESSION 扩展为您的表达式，您可以 #define D0，表示结果的个位，使用如下构造：

#if   ((EXPRESSION)%10)==9
#define D0 9
#elif ((EXPRESSION)%10)==8
#define D0 8
...

然后您可以类似地将#defineD1 用作十位的特定数字，将D2 用作百位等...然后将RESULT 宏扩展为... D3##D2##D1##D0。将整个事情包装成evaluator.hpp 之类的东西，您可以通过将EXPRESSION 定义为您的表达式，使用#include "evaluator.hpp" 对其进行评估，最后使用RESULT 来表示结果，从而输入任意表达式。使用这种方法，每个“求值器”都需要为特定数字定义的特定 Dx 宏才能工作……因此其行为类似于“变量”，但会消耗整个求值器。

Boost pp 具有此功能，每个评估器称为“插槽”，并提供 5 个插槽。因此，您必须使用#include 进行抽水，并且每个评估者一次只能存储一个结果......但作为回报，您的范围不受限制（超过原生范围）并且您重新实际评估表达式。下面是一个使用 boost pp 的例子：

#include <boost/preprocessor/slot/slot.hpp>
#include <boost/preprocessor/stringize.hpp>

#define A 1
#define B 2
#define SUM (A+B)

#define BOOST_PP_VALUE SUM
#include BOOST_PP_ASSIGN_SLOT(1)

BOOST_PP_STRINGIZE(BOOST_PP_SLOT(1))

Demo

（编辑：手卷评估器here (wandbox) 可能值得回顾一下，看看上面解释的机制是如何工作的）。

TL；DR 总结

- pro：完全通过宏调用进行评估
- con：宏而不是中缀运算符
- con：要么范围有限，要么使用替代文字表示
- pro：计算实际表达式（中缀、组等）
- pro：范围与本地范围一样开放，使用普通文字
- con：需要 `#include` 来泵送通用机制
- con：重用评估器必须丢失以前的结果

【讨论】：

这是标记为 C。Boost 是非标准 C++。
@Lundin "该库支持C++ 和 C 编译。它不依赖于任何其他 Boost 库，因此可以用作独立图书馆。” source

【解决方案2】：

#include <boost/preprocessor/arithmetic/add.hpp>

char* sum = STR(BOOST_PP_ADD(A,B));

【讨论】：

这应该适用于“Plain C”还是需要 C++？
ZioByte：正如@StoryTeller 提到的，boost pp 是一个仅限预处理器的库； C++ 和 C 共享相同的 cpp，所以可以在 C 中工作 (demo)；在底部注意，我在这里使用 gcc 而不是 g++，这并不重要，因为它在预处理器处停止。