Day 21：重溫前置處理器、巨集( #, ## )、預先定義的巨集

2019 iT 邦幫忙鐵人賽

DAY 21

自我挑戰組

30 Days 如何把 C 語言偽裝成高階語言 OWO /系列第 22 篇

2019鐵人賽 c 前置處理器巨集

CWKSC

2018-11-05 17:52:27

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▌第一次閱讀本系列的，可以先看：

本系列的大綱傳送門

▌前置處理器：

前置處理器，或稱預處理器，於編譯前進行。
例如常用的 #include 和 #define ，
#define 即 巨集/宏 (marco) 。

以 # 開頭都是前置處理器，其他的例子如
例如： #if, #endif, #else, #elif,
#ifdef, #ifndef, #error, #pragma, #typedef 等等。

詳情可參考 microsoft 的 C/C++ 前置處理器參考

▌巨集 `#define`：

巨集和指標可謂是 C 語言的精髓，
依靠它們可以創造無限可能，極為博大精深。

巨集可以節省工作量，同時增加可讀性，使代碼變得優雅。
即使巨集的本身不優雅、可讀。

基礎知識就不說了，以下講述 # 和 ## 前置處理器運算子的功能，
詳情亦可參考 microsoft 的前置處理器運算子

▌`#`:

# — 字串化運算子，
放在巨集參數前，展開時中參數兩端加入 "，使其字串化。

例子：

#define str(x) #x

使用 str( 9qwe7 h5d1v3jk6w ) 會被展開為

" 9qwe7 h5d1v3jk6w    "

另外，根據定義，

如果在字串常值中使用引數包含通常需要逸出序列時 (例如引號 (") 或反斜線 () 字元)，必要的逸出反斜線字元就會自動插入至該字元之前。

# 會自動添加逸出反斜線字元（\）
利用此特性可以簡化大量需要逸出反斜線的字串。

例如我要輸入 the "\" mean escaped character. 作為字串
正常： "the \"\\\" mean escaped character."，
巨集： str(the "\" mean escaped character.)。
某程度上來說，可讀性會較好。

還有常見的檔案路徑，如果我要輸入 D:\User\Documents\C_Test.txt 作為檔案路徑。
正常： "D:\\User\\Documents\\C_Test.txt"
巨集： str(D:\User\Documents\C_Test.txt)。
可以不用考慮要不要加 \ ，也可以打少一些字元。

▌`##`:

## — 語彙基元帶入的運算子，
這名字是 microsoft 改的，有時稱為「合併」運算子。

可以合併文字，例子：

#define mix(x) abc##x

使用 mix(d) 會被展開為 abcd

意義何在呢？因為識別字是以空格作為分隔，若果

#define mix(x) abcx

前置處理器無法辨認出 x，它只看到有 abcx 這個識別字。
加入 ## 可以令它識別出巨集參數並將其合併。

另外， ## 前後的空格可有可無，
即 abc##x 等價 abc ## x

▌阻止另一個巨集的展開：

一旦在使用了 # 或 ## 在巨集中，
其巨集參數是是另一個 巨集/宏，
將會阻止另一個巨集/宏的展開。

例子：

#define foo abc
#define foo2(x) x##123

foo2(foo) 的結果並不會是 abc123 ，
不會展開作為參數的巨集 foo ，
所以結果是 foo123 。

可參看 C宏展开的几个注意事项 - nanoix9 - 博客园，
沒仔細看，貌似很詳細。

回來看了一下，經過測試，我發現這篇文章，C宏展开的几个注意事项 - nanoix9 - 博客园中，
【这个时候，逗号视为合法分隔符。】的部分好像是錯的。
不知道，注意一下，可能是我的編譯器跟他不同。
...

= = 超久之後回來了...
原來 VS(Visual Studio) 把這種附有逗號的展開視為整體，單個參數。
所以【这个时候，逗号视为合法分隔符。】的部分好像是錯的。在 gcc 下正確的。
VS 下錯誤。

▌預先定義的巨集：

有一些預先定義在前置處理器中的巨集：
__LINE__：從原始檔開頭起算， __LINE__ 所在的行數
__FILE__：檔案名稱（字串常數）
__DATE__：以 Mmm dd yyyy 格式（eg. Oct 31 2018），表示編譯時的日期
__TIME__：以 hh:mm:ss 格式，表示編譯時的時間（字串常數）
__STDC__：若 1 ，表示編譯器遵循 ISO C 標準
__STDC_VERSION__：若支援 C99，數值為 199901L ，若支援 C11，數值為 201112L 。
__func__：函式名稱 (C99)