这个宏调度器是如何工作的？

Question

最近看到这个模拟宏重载的机制here .

这是用于调度的代码：

#define macro_dispatcher(func, ...) \
             macro_dispatcher_(func, VA_NUM_ARGS(__VA_ARGS__))
#define macro_dispatcher_(func, nargs) \
            macro_dispatcher__(func, nargs)
#define macro_dispatcher__(func, nargs) \
            func ## nargs

我不明白这是怎么回事。为什么需要第三个宏 macro_dispatcher__ 来连接参数？我试图删除第三个宏并将其替换为第二个宏，结果代码如下：

 #include <stdio.h>
 #include "va_numargs.h"

 #define macro_dispatcher(func, ...) \
      macro_dispatcher_(func, __VA_NUM_ARGS__(__VA_ARGS__))

 #define macro_dispatcher_(func, nargs) \
     func ## nargs

 #define max(...) macro_dispatcher(max, __VA_ARGS__) \
      (__VA_ARGS__)                                    

 #define max1(a) a                                    
 #define max2(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))

 int main()                                
 {                                         
     max(1);

     max(1, 2);

     return 0; 
 }

va_numargs.h:

  #ifndef _VA_NARG_H
  #define _VA_NARG_H

  #define __VA_NUM_ARGS__(...) \
               PP_NARG_(__VA_ARGS__,PP_RSEQ_N())
  #define PP_NARG_(...) \
               PP_ARG_N(__VA_ARGS__)
  #define PP_ARG_N( \
                    _1, _2, _3, _4, _5, _6, _7, _8, _9,_10, \
                   _11,_12,_13,_14,_15,_16,_17,_18,_19,_20, \
                   _21,_22,_23,_24,_25,_26,_27,_28,_29,_30, \
                   _31,_32,_33,_34,_35,_36,_37,_38,_39,_40, \
                   _41,_42,_43,_44,_45,_46,_47,_48,_49,_50, \
                   _51,_52,_53,_54,_55,_56,_57,_58,_59,_60, \
                   _61,_62,_63,N,...) N
  #define PP_RSEQ_N() \
               63,62,61,60,                   \
           59,58,57,56,55,54,53,52,51,50, \
           49,48,47,46,45,44,43,42,41,40, \
           39,38,37,36,35,34,33,32,31,30, \
           29,28,27,26,25,24,23,22,21,20, \
           19,18,17,16,15,14,13,12,11,10, \
           9,8,7,6,5,4,3,2,1,0

  #endif

评估为：

int main()
{
     max__VA_NUM_ARGS__(1) (1);

     max__VA_NUM_ARGS__(1, 2) (1, 2);

     return 0;
}

这里发生了什么？为什么 __VA_NUM_ARGS__(__VA_ARGS__) 没有替换为实际的参数个数？

Answer 1

需要额外的步骤，因为标记连接运算符 (##) 禁止对其操作数进行宏扩展。这是一个演示问题的简单示例：

#define macro macro_expansion
#define concat(x, y) x ## y

concat(macro, macro)

您可能希望上面的结果产生 macro_expansionmacro_expansion，但您得到的却是 macromacro。在扩展 concat() 的右侧时，预处理器注意到 x 和 y（此处设置为 macro）用作 [=12= 的操作数]，因此不会进一步扩展它们。

要解决这个问题，我们可以添加另一个步骤：

#define macro macro_expansion
#define concat(x, y) concat_(x, y)
#define concat_(x, y) x ## y

concat(macro, macro)

现在 x 和 y 不再是 concat() 右侧 '##' 的操作数，因此被展开。这意味着我们得到 concat_(macro_expansion, macro_expansion)，它又扩展为 macro_expansionmacro_expansion.

字符串化运算符（#）也顺便抑制了宏展开。

这是 C11 规范的相关部分。（第 6.10.3.1 节）：

A parameter in the replacement list, unless preceded by a # or ## preprocessing token or followed by a ## preprocessing token (see below), is replaced by the corresponding argument after all macros contained therein have been expanded.

这个宏调度器是如何工作的？

How does this macro dispatcher work?

c

c-preprocessor