交叉文件#if 和#endif - 它应该是合法的吗？答案

【问题标题】：Cross-file #if and #endif - should it be legal?交叉文件#if 和#endif - 它应该是合法的吗？
【发布时间】：2016-10-14 03:15:56
【问题描述】：

根据C11标准，

表单的预处理指令

# 包含“q-char-sequence”换行符

用“分隔符之间的指定序列标识的源文件的全部内容替换该指令。

所以如果我有一个头文件test.h 包含：

#endif

还有一个源文件test.c 包含：

#if 1
#include "test.h"

难道不应该按照标准把test.h的内容替换原地通过预处理阶段吗？

但我不能用 clang 做到这一点，它说：

In file included from test.c:2:
./test.h:1:2: error: #endif without #if
#endif
 ^
test.c:1:2: error: unterminated conditional directive
#if 1
 ^
2 errors generated.

那么标准规定的行为是什么？

【问题讨论】：

标签： c++ c c-preprocessor c11 preprocessor-directive

【解决方案1】：

如果您阅读例如this C++ #include reference 包含的文件首先通过translation phases 运行一到四，phase four 正在运行预处理器（递归）。

这意味着您包含的文件必须是完整的 #if 和 #endif。

这也发生在 C 中。

在阅读了 C11 规范 (ISO/IEC 9899:2011 [2012]) 之后，我认为会发生这样的事情：

编译器处于预处理器阶段 (phase 4) 并评估 #if 1 预处理器指令。条件评估为真，因此它进入条件内的块。有看到#include "test.h" 指令。

当编译器处理包含指令时，它会暂时停止处理当前文件，以处理包含的文件。在继续处理当前源文件之前，对包含文件的处理会经过编译阶段 1 到 4（含）。

当被包含的头文件本身的处理进入第4阶段并开始处理#endif指令时，它不会在递归包含堆栈中向上找到匹配的@ 987654331@，预处理器只查看当前堆栈帧（当前文件）。因此，您会收到关于 no #if 的第一个错误。该标准实际上并没有说明这一点。基本上，它所说的只是#if 必须有一个匹配的#endif。编译器没有进入包含堆栈来查找匹配的 #if 似乎更多的是实现细节。

不管怎样，预处理器在第4阶段以第3步结束对头文件的处理，也就是

在此阶段结束时，所有预处理器指令都将从源中删除。

因此，当控件返回到源文件的预处理时，它实际包含的文件不包含任何预处理指令。基本上，包含的只是一个空文件。这导致了第二个错误，即#if 没有#endif，因为确实没有。

【讨论】：

这个答案没有任何解释。所有预处理都发生在同一阶段，因此这无助于理解发生了什么。请在下面查看我的答案。

【解决方案2】：

clang 是正确的：#if/#endif 在不同文件中的这种拆分不符合要求。这是因为预处理器首先扫描文件的其余部分以找到相应的#endif，然后才解析存在于保留的条件部分中的其他预处理器指令。

这是 C 标准的第 6.10.1 p6 节。

【讨论】：

虽然我的回答并不完全正确，但这也不是。如果编译器会扫描源文件以找到匹配的#elif/#else/#endif，那么它根本不会包含"test.h" 头文件，唯一的错误将是关于未终止的#if .该标准（我已阅读 C11（2012 版））没有说明编译器应如何将预处理器指令 #if 与 #endif 匹配。您提到的扫描是标准中遗漏的实施细节。