C - 宏观矛盾

Question

我刚开始学习 C，我不确定一切是如何工作的。有些例子对我来说看起来很奇怪，我无法预测它会打印什么。我在 GCC 中编程，我的意思是它是我的编译器，所以我测试的每个代码都在 GCC 中。

我理解指针等所有东西是如何工作的，而且你也知道有宏。宏很奇怪，我发现了一个我没有解释的例子。例如看这段代码特定代码：

#include <stdio.h>

int main(void){

  #define A 1

  if(A == 0){
    #define B 1
  }

  #ifdef B
    printf("B is defined, which means that A == 0.\n");
  #elif
    printf("B isn't defined, which means that A == 1.\n");
  #endif

  printf("Value of A is %d\n", A);

  return 0;
}

它应该打印什么？好吧，我虽然很容易猜到，但现在我发现这并不容易。结果和我想的不一样

这是我的推理：我们首先定义 A 为 1 然后如果 A 为 0 然后定义 B 为 1。因此，如果定义了 B，则意味着 A == 0，否则 A == 1。但是，令人惊讶的是它打印：

B is defined, which means that A == 0.
Value of A is 1

什么？它只是打印了一个矛盾。我不确定这在 GCC 中是否有些奇怪（因为我没有 visual studio 或其他编译器来测试它）。但是，我 99% 确定我以某种方式误解了宏。我尝试使用变量而不是宏，它工作正常。

这是个问题，还是我只是误解了宏的工作原理？请记住，我是 C 初学者，所以放轻松 :)。

提前致谢。

Answer 1

在翻译非预处理标记之前处理预处理指令。特别是，预处理指令总是在编译时进行评估，而不是在运行时进行评估（参见 C 标准，例如 this draft）。如果一个token是预处理token定义如下（其他都是非预处理token）：

6.10 Preprocessing directives

(2) A preprocessing directive consists of a sequence of preprocessing tokens that begins with a # preprocessing token that (at the start of translation phase 4) is either the first character in the source file (optionally after white space containing no new-line characters) or that follows white space containing at least one new-line character

所以 if(A == 0) 是非预处理标记（因为相应的行不以 # 开头，可选地前面有一些 space 个字符），而 #define B 1是一个预处理标记。根据翻译阶段，预处理标记在翻译时先于其他标记评估：

5.1.1.2 Translation phases

(4) Preprocessing directives are executed, macro invocations are expanded, and _Pragma unary operator expressions are executed.

(7) ... The resulting tokens are syntactically and semantically analyzed and translated as a translation unit.

所以 B 将在 if(A==0) 被翻译之前定义，特别是在 if(A==0) 被执行之前。因此，B 将始终在您的程序中定义。

Answer 2

在实际编译代码之前，宏是预处理器的一部分。编译器将搜索所有预处理器指令的代码并相应地修改代码。因此，当编译器到达 if(A == 0) {#define B 1} 时，它已经扩展为 if(0 == 1) { }.

宏可以轻松配置代码的某个方面或将幻数替换为有意义的定义。例如：

#define DO_HOUR_CALCULATION

#define NUMBER_OF_SECONDS_PER_MINUTE (60)
#define NUMBER_OF_SECONDS_PER_HOUR (NUMBER_OF_SECONDS_PER_MINUTE * 60)
...
#ifdef DO_HOUR_CALCULATION
int hours = time / NUMBER_OF_SECONDS_PER_HOUR;
int minutes = (time % NUMBER_OF_SECONDS_PER_HOUR) / NUMBER_OF_SECONDS_PER_MINUTE;
#endif // defined(DO_TIME_CALCULATION)

另一个用途是简化重复或可配置的任务：

#define DEBUG

#ifdef DEBUG
#define DPRINTF(fmt, args...) printf(fmt, ## args)
#else
#define DPRINTF(args...)   do {} while (0)
#endif
...
ret = read(fd, p_buffer, buf_size);
DPRINTF("read(fd) returned %d\n", ret);

希望这对您有所帮助，祝您编码愉快！

Answer 3

#define B 1 没有出现在运行时间。它发生在编译时。所以#define B 1是编译的一部分，不管A == 0的结果，一个运行-时间比较

  if(A == 0){
    #define B 1
  }

下面的代码

  #ifdef B
    printf("B is defined, which means that A == 0.\n");
  #elif
    printf("B isn't defined, which means that A == 1.\n");
  #endif

则与

相同

  printf("B is defined, which means that A == 0.\n");

C - 宏观矛盾

C - Macro contradiction

c

macros

gcc

iso

c99