C预处理器如何处理循环依赖？

我想知道C预处理器如何处理循环依赖（#defines）。 这是我的程序：

#define ONE TWO #define TWO THREE #define THREE ONE int main() { int ONE, TWO, THREE; ONE = 1; TWO = 2; THREE = 3; printf ("ONE, TWO, THREE = %d, %d, %d \n",ONE, TWO, THREE); } 

这是预处理器输出。 我无法弄清楚为什么输出是这样的。 我想知道预处理器在这种情况下采取的各种步骤，以提供以下输出。

 # 1 "check_macro.c" # 1 "<built-in>" # 1 "<command-line>" # 1 "check_macro.c" int main() { int ONE, TWO, THREE; ONE = 1; TWO = 2; THREE = 3; printf ("ONE, TWO, THREE = %d, %d, %d \n",ONE, TWO, THREE); } 

我在linux 3.2.0-49-generic-pae上运行这个程序，并在gcc版本4.6.3（Ubuntu / Linaro 4.6.3-1ubuntu5）中编译。

Answer 1

当一个预处理器macros被扩展时，这个macros的名字不会被扩展。 所以你所有的三个符号都被定义为：

 ONE -> TWO -> THREE -> ONE (not expanded because expansion of ONE is in progress) TWO -> THREE -> ONE -> TWO ( " TWO " ) THREE -> ONE -> TWO -> THREE ( " THREE " ) 

这个行为是由C标准的第6.10.3.4节设定的（C11草案中的章节编号，尽pipe据我所知C89以后该章节的措词和编号是不变的）。 当遇到一个macros名称时，它被replace为它的定义（ #和##预处理器操作符以及类似于函数的macros的参数）。 然后结果重新扫描更多的macros（在文件的其余部分的上下文中）：

2 /如果在replace列表的扫描期间（不包括源文件的其他预处理标记）find正在replace的macros的名称，则不会被replace。 此外，如果任何嵌套replace遇到被replace的macros的名称，它不会被replace…

该条款继续说，任何由于recursion调用而未被replace的令牌都被有效地“冻结”：它将永远不会被replace：

…这些未replace的macros名预处理令牌不再可用于进一步的replace，即使它们在macros名称预处理令牌将被replace的上下文中被重新检查。

最后一句提到的情况在实践中很less出现，但这是我能想到的最简单的情况：

 #define two one,two #define a(x) b(x) #define b(x,y) x,y a(two) 

结果是one, two 。 two扩大到one,two在更换a期间，扩展后的two被标记为完全扩展。 随后， b(one,two)被扩大。 这已经不是在two人的替代的背景下，但是作为b的第二个论点的two已经被冻结了，所以它不再被扩大。

Answer 2

您的问题通过出版物ISO / IEC 9899：TC2第6.10.3.4节“重新扫描和进一步更换”第2段进行解答 在将来， 当您对规格有疑问时 ， 请考虑阅读具体的说明 。

如果在扫描replace列表期间（不包括源文件的预处理标记的其余部分）find正在replace的macros的名称，则不会replace它。 此外，如果任何嵌套replace遇到被replace的macros名称，则不会被replace。 这些未replace的macros名预处理令牌不再可用于进一步replace，即使它们在其中macros名预处理令牌将被replace的上下文中稍后（重新）检查。

Answer 3

https://gcc.gnu.org/onlinedocs/cpp/Self-Referential-Macros.html#Self-Referential-Macros回答有关自我指涉macros的问题。;

答案的症结在于，当预处理器find自我参照macros时，根本不会扩展它们。

我怀疑，同样的逻辑是用来防止循环定义的macros的扩展。 否则，预处理器将无限扩展。

Answer 4

在你的例子中，你需要在定义同名variables之前进行macros处理，所以不pipemacros处理的结果是什么，你总是打印1, 2, 3 ！

这是一个首先定义variables的例子：

 #include <stdio.h> int main() { int A = 1, B = 2, C = 3; #define AB #define BC //#define CA printf("%d\n", A); printf("%d\n", B); printf("%d\n", C); } 

这打印3 3 3 。 有点阴险的是，取消注释#define CA改变行printf("%d\n", B);

Answer 5

下面是在rici和Eric Lippert的回答中所描述的行为的一个很好的例子 ，也就是说，如果在扩展同一个macros的时候再次遇到macros名，macros名不会被重新展开。

test.c内容：

 #define ONE 1, TWO #define TWO 2, THREE #define THREE 3, ONE int foo[] = { ONE, TWO, THREE }; 

gcc -E test.c输出（不包括最初的# 1 ...行）：

 int foo[] = { 1, 2, 3, ONE, 2, 3, 1, TWO, 3, 1, 2, THREE }; 

_{（我会张贴这个评论，但包括在评论中的大量代码块是有点尴尬，所以我把这个社区Wiki的答案，而不是如果你觉得这将是更好的包括作为现有答案的一部分，感觉自由复制它并要求我删除这个CW版本。）}