C++ 中的#，##，和"

Posted on In
宏的常用用法。

想要灵活应用宏，离不开#和##。

“

在学习#和##之前，先来看一个关于"的例子：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main()
{
    const char* p1 = "Hello," "World!";     // 一个空格
    const char* p2 = "Hello,"    "World!";  // 多个空格
    const char* p3 = "Hello,""World!";      // 没有空格
    const char* p4 = "Hello,World!";        // 一个整串
    const char* p5 = "Nihao,""Shijie!";  // 一个不同的串

    printf("p1 = %s, strlen(p1) = %d\n", p1, strlen(p1));
    printf("p2 = %s, strlen(p2) = %d\n", p2, strlen(p2));
    printf("p3 = %s, strlen(p3) = %d\n", p3, strlen(p3));
    printf("p4 = %s, strlen(p4) = %d\n", p4, strlen(p4));
    printf("p5 = %s, strlen(p5) = %d\n", p5, strlen(p5));

    return 0;
}

输出为：

1
2
3
4
5
p1 = Hello,World!, strlen(p1) = 12
p2 = Hello,World!, strlen(p2) = 12
p3 = Hello,World!, strlen(p3) = 12
p4 = Hello,World!, strlen(p4) = 12
p5 = Nihao,Shijie!, strlen(p5) = 13

查看 PE 文件的常量字符串段，发现经过编译器优化后只存在一个Hello,World!串。

img

即 p1，p2，p3，p4 这四种写法是等价的，这一点作为之后解释#用法的前提。

字符串化操作 (#)

当用作字符串化操作时，#的主要作用是将宏参数不经扩展地转换成字符串常量。
要点：

  • 宏定义参数的左右两边的空格会被忽略，参数的各个 Token 之间的多个空格会被转换成一个空格。
  • 宏定义参数中含有需要特殊含义字符如"或\时，它们前面会自动被加上转义字符\。

还是通过 MSDN 上的例子来看看容易懂：

1
2
3
4
5
6
7
#define F abc
#define B def
#define FB(arg) #arg
#define FB1(arg) FB(arg)

FB(F B)
FB1(F B)

初看到时推测这两行预编译出来后效果是一样的，但是看了使用 gcc -E 编译出来代码，这才理解了 MSDN 上对「不经扩展」有了更深刻的理解，实际的预编译后代码为：

1
2
"F B";
"abc def";

推测变换过程应该如下：

1
2
FB(F B) --> #F B -->"F B"
FB1(F B) --> FB1(abc def) --> FB(abc def) --> #abc def --> "abc def"

标记连接操作 (##)

将多个 Token 连接成一个 Token。
要点：

  • 它不能是宏定义中的第一个或最后一个 Token。
  • 前后的空格可有可无。

来理解一下 MSDN 上举的例子：

1
2
3
4
5
6
7
8
#include <stdio.h>
#define paster( n ) printf_s( "token" #n " = %d", token##n )
int token9 = 9;

int main()
{
   paster(9);
}

paster(9);的预处理步骤应该如下：

  • paster(9);
  • printf_s( "token" #9 " = %d", token##9 );
  • printf_s( "token" "9" " = %d", token9 );
  • printf_s( "token9 = %d", token9 );

这样应该就很好理解了。

参考 MSDN