C语言中的#和##操作符用法

C语言中#和##操作符用法

答：在C语言中，#和##是预处理器（preprocessor）的操作符，主要用于宏（macro）的定义中。这两个操作符提供了字符串化和字符串连接的功能。

#操作符

#操作符用于将其后的宏参数转换为一个字符串字面量，在编译时将宏参数转换为字符串。

下面根据一个简单的示例分析一下。

#include 
#define STRINGIFY(str) #str
int main(void)
{
    printf("STRINGIFY(hello)=%s\n", STRINGIFY(hello));
    return 0;
}

执行如下预处理命令：

gcc -E main.c -o main.i

查看main.i文件，可以发现确实将宏转换为了字符串：

...
# 5 "main.c"
int main(void)
{
    printf("STRINGIFY(hello)=%s\n", "hello");
    return 0;
}

编译成可执行文件，运行测试：

$ gcc main.c -o main
$ ./main 
STRINGIFY(hello)=hello

##操作符

##操作符将两个标识符连接在一起，在编译时进行标识符连接。

下面根据一个简单的示例分析一下。

#include 
#define CONCAT(x, y) x##y
int main(void)
{
    int ab = 1;
    
    printf("CONCAT(a,b)=%d\n", CONCAT(a,b));
    return 0;
}

执行如下预处理命令：

gcc -E main.c -o main.i

查看main.i文件，可以发现确实将宏参数进行了连接：

...
# 5 "main.c"
int main(void)
{
    int ab = 1;
    printf("CONCAT(a,b)=%d\n", ab);
    return 0;
}

编译成可执行文件，运行测试：

$ gcc main.c -o main
$ ./main 
CONCAT(a,b)=1

注意

如果宏参数也是另外一个宏时，比如上面的str或者x和y也是定义的一个宏：

#include 
#define STRINGIFY(str) #str
#define CONCAT(x, y) x##y
#define HELLO hello
#define A   a
#define B   b
int main(void)
{
    int ab = 1;
    
    printf("STRINGIFY(hello)=%s\n", STRINGIFY(HELLO));
    printf("CONCAT(a,b)=%d\n", CONCAT(A,B));
    return 0;
}

上面STRINGIFY(HELLO)就直接展开为大写字符串HELLO，而 CONCAT(A,B)会被展开为AB，导致编译失败，找不到变量AB，这就说明当宏参数是另一个宏的时候，宏定义里有用#或##的地方宏参数是不会再展开。

...
# 10 "main.c"
int main(void)
{
    int ab = 1;
    printf("STRINGIFY(hello)=%s\n", "HELLO");
    printf("CONCAT(a,b)=%d\n", AB);
    return 0;
}

解决办法是再定义一层中间转换宏，保证所有的宏参数在这个转换宏中展开，如下：

#include 
#define _STRINGIFY(str) #str
#define STRINGIFY(str) _STRINGIFY(str)
#define _CONCAT(x, y) x##y
#define CONCAT(x, y) _CONCAT(x, y)
#define HELLO hello
#define A   a
#define B   b
int main(void)
{
    int ab = 1;
    
    printf("STRINGIFY(hello)=%s\n", STRINGIFY(HELLO));
    printf("CONCAT(a,b)=%d\n", CONCAT(A,B));
    return 0;
}

编译预处理即可按照期望进行展开：

...
# 13 "main.c"
int main(void)
{
    int ab = 1;
    printf("STRINGIFY(hello)=%s\n", "hello");
    printf("CONCAT(a,b)=%d\n", ab);
    return 0;
}

编译成可执行文件，运行测试：

$ gcc main.c -o main
$ ./main 
STRINGIFY(hello)=hello
CONCAT(a,b)=1