如何用C预处理器连接两次并像“ arg ## _ ## MACRO”中那样扩展宏？

我正在尝试编写一个程序，其中某些函数的名称取决于具有这样的宏的某个宏变量的值：

#define VARIABLE 3
#define NAME(fun) fun ## _ ## VARIABLE

int NAME(some_function)(int a);

不幸的是，宏NAME()将其变成了

int some_function_VARIABLE(int a);

而不是

int some_function_3(int a);

因此，这显然是错误的解决方法。幸运的是，VARIABLE的不同可能值的数量很小，因此我可以简单地进行an #if VARIABLE == n并单独列出所有情况，但是我想知道是否有一种聪明的方法来做到这一点。

标准C预处理器

$ cat xx.c
#define VARIABLE 3
#define PASTER(x,y) x ## _ ## y
#define EVALUATOR(x,y)  PASTER(x,y)
#define NAME(fun) EVALUATOR(fun, VARIABLE)

extern void NAME(mine)(char *x);
$ gcc -E xx.c
# 1 "xx.c"
# 1 "<built-in>"
# 1 "<command-line>"
# 1 "xx.c"





extern void mine_3(char *x);
$

二级间接

在对另一个答案的评论中，Cade Roux 问为什么这需要两个级别的间接访问。坦率的答案是因为这就是标准要求它起作用的方式。您可能会发现您也需要使用字符串化运算符的等效技巧。

C99标准的6.10.3节涵盖了“宏替换”，而6.10.3.1节则涵盖了“参数替换”。

在确定了调用类似函数的宏的参数之后，将进行参数替换。除非包含在其中的所有宏都已被扩展，否则替换列表中的参数（除非前面带有#或##预处理令牌或后面带有##预处理令牌（请参见下文））被相应的参数替换。在被替换之前，每个参数的预处理令牌都被完全替换为宏，就好像它们构成了其余的预处理文件一样。没有其他预处理令牌可用。

在调用中NAME(mine)，参数为'mine'；它已完全扩展为“我的”；然后将其替换为替换字符串：

EVALUATOR(mine, VARIABLE)

现在发现了宏EVALUATOR，并且参数被隔离为“ mine”和“ VARIABLE”；然后将后者完全扩展为'3'，并替换为替换字符串：

PASTER(mine, 3)

其他规则（6.10.3.3'##运算符'）涵盖了此操作：

如果在类似函数的宏的替换列表中，参数紧跟在##预处理标记之前或之后，则该参数将被相应参数的预处理标记序列替换；[...]

对于类对象和类函数宏调用，在重新检查替换列表以查找更多要替换的宏名称之前，将##删除替换列表中的预处理令牌的每个实例（而不是从参数中获取），并连接前面的预处理令牌使用以下预处理令牌。

因此，更换列表包含x后跟##也##随后y; 所以我们有：

mine ## _ ## 3

并消除##令牌并在任一侧串联令牌，将'mine'与'_'和'3'结合起来得到：

mine_3

这是期望的结果。

如果我们看原始问题，代码是（适合使用“我的”而不是“ some_function”）：

#define VARIABLE 3
#define NAME(fun) fun ## _ ## VARIABLE

NAME(mine)

NAME的论点显然是“我的”，并且已得到充分扩展。
遵循6.10.3.3的规则，我们发现：

mine ## _ ## VARIABLE

##消除了运算符后，它们映射到：

mine_VARIABLE

完全与问题中所报告的一样。

传统C预处理器

罗伯特·吕格（RobertRüger） 问：

没有令牌粘贴运算符的传统C预处理器有什么办法做到这一点##？

也许，也许不是，这取决于预处理器。标准预处理器的优点之一是它具有可靠运行的功能，而标准预处理器有不同的实现方式。一个要求是，当预处理器替换注释时，它不会像ANSI预处理器那样产生空格。GCC（6.3.0）C预处理程序满足此要求；XCode 8.2.1中的Clang预处理器则没有。

工作正常时，它将完成工作（x-paste.c）：

#define VARIABLE 3
#define PASTE2(x,y) x/**/y
#define EVALUATOR(x,y) PASTE2(PASTE2(x,_),y)
#define NAME(fun) EVALUATOR(fun,VARIABLE)

extern void NAME(mine)(char *x);

请注意，fun,和之间没有空格VARIABLE-这很重要，因为如果存在，它将被复制到输出中，并且您最终会mine_ 3得到名称，这在语法上当然是无效的。（现在，我可以把头发退下来吗？）

使用GCC 6.3.0（运行cpp -traditional x-paste.c），我得到：

# 1 "x-paste.c"
# 1 "<built-in>"
# 1 "<command-line>"
# 1 "x-paste.c"





extern void mine_3(char *x);

使用XCode 8.2.1中的Clang，我得到：

# 1 "x-paste.c"
# 1 "<built-in>" 1
# 1 "<built-in>" 3
# 329 "<built-in>" 3
# 1 "<command line>" 1
# 1 "<built-in>" 2
# 1 "x-paste.c" 2





extern void mine _ 3(char *x);

这些空间破坏了一切。我注意到两个预处理器都是正确的。不同的预标准预处理器都表现出两种行为，这使得令牌标记在尝试移植代码时非常烦人且不可靠。带有##符号的标准从根本上简化了这一过程。

可能还有其他方法可以做到这一点。但是，这不起作用：

#define VARIABLE 3
#define PASTER(x,y) x/**/_/**/y
#define EVALUATOR(x,y) PASTER(x,y)
#define NAME(fun) EVALUATOR(fun,VARIABLE)

extern void NAME(mine)(char *x);

GCC生成：

# 1 "x-paste.c"
# 1 "<built-in>"
# 1 "<command-line>"
# 1 "x-paste.c"





extern void mine_VARIABLE(char *x);

接近，但没有骰子。当然，YMMV取决于您使用的标准预处理器。坦白说，如果您坚持使用不合作的预处理器，那么安排使用标准C预处理器来代替标准前者可能会更简单（通常有一种适当配置编译器的方法），而不是花很多时间试图找到一种完成工作的方法。

#define VARIABLE 3
#define NAME2(fun,suffix) fun ## _ ## suffix
#define NAME1(fun,suffix) NAME2(fun,suffix)
#define NAME(fun) NAME1(fun,VARIABLE)

int NAME(some_function)(int a);

老实说，您不想知道为什么这样做。如果您知道它为什么起作用，您将成为那个知道这种事情的人，每个人都会来问您问题。=）

编辑：如果您真的想知道它为什么起作用，我会很乐意发表一个解释，假设没有人击败我。