【C语言 | 预处理】举例讲解 #、##、##__VA_ARGS__、##args

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本文内容：介绍C语言预处理的 #、##、__VA_ARGS__、##args
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一、概述

#、##、##__VA_ARGS__、##args 这几个符号在C语言自定义的宏表达式中，常常会看到，本文介绍这个符号的作用，以及列举几个简单例子，直观了解这几个符号的使用。

操作符	作用
#	将宏参数转换为字符串常量
##	把多个语言符号组合成单个语言符号
__VA_ARGS__	表示可变参数列表
args	表示可变参数列表

二、#操作符

C语言中，#操作符的作用是，将宏参数转换为字符串常量。

注意：#操作符只会将 宏参数 转成字符串，在宏定义中，把#接在其他符号前并不会将该符号变成字符串，只有接在 宏参数 前，变成字符串。

✨2.1 举例说明

用法参考下面代码：

// preDel#.c
// gcc preDel#.c -E -o preDel#.i  //预编译
// gcc preDel#.c    // 编译
#include 
#define MY_STR(x) #x
#define SQR(x) printf("The square of "#x" is %d.\n", ((x)*(x)));
#define CALL(fun) (printf("CALL %s\n", #fun), fun())
void function()
{
}
int main(void)
{
	printf("%s\n", MY_STR(Hello world!));
	SQR(8);
	CALL(function);	// 先打印函数名，再调用函数 
	return 0;
}

编译后，运行结果如下：

✨2.2 查看预处理文件

保存上面代码，执行gcc preDel#.c -E -o preDel#.i，然后查看preDel#.i的最后几行，可以看到#操作符是怎么替换的，替换后代码如下：

# 5 "preDel#.c" 2

void function()
{

}
int main(void)
{
 printf("%s\n", "Hello world!");
 printf("The square of ""8"" is %d.\n", ((8)*(8)));;
 (printf("CALL %s\n", "function"), function());
 return 0;
}

从预处理的结果来看，宏函数里的字样#宏参数 都会被加上双引号替换成 "#宏参数" 的字符串。当我们需要在宏表达式里使用到宏参数的字符串时，就可以使用这个#操作符。

三、##操作符

##操作符 的作用是，把多个语言符号组合成单个语言符号。

• 使用方式1：##在宏定义中，连接多个符号；
• 使用方式2：##在宏定义中，连接一个固定符号到宏参数；
• 使用方式3：##在宏定义中，连接多个宏参数；
• 使用方式4：##在宏定义中，与__VA_ARGS__、args宏一起使用。

注意：##连接后仍然是语言符号，不字加了双引号的字符串。

✨3.1 举例说明

用法参考下面代码：

#include 
#define CONNECT_TWO_SYBBOL      abc##def        // 连接两个符号为一个 adbdef
#define CONNECT_THREE_SYBBOL    abc##def##ghi   // 连接三个符号为一个 adbdefghi
#define CONNECT_SYMBOL_PARAM(x) char g_c##x     // 连接符号和宏参数
#define CONNECT_PARAMS(x,y,z)   g_##x##y##z     // 连接多个宏参数
int main(void)
{
	int CONNECT_TWO_SYBBOL;
	int CONNECT_THREE_SYBBOL;
	CONNECT_SYMBOL_PARAM(x);
	int CONNECT_PARAMS(a,b,c);
	
	return 0;
}

✨3.2 查看预处理文件

保存上面代码，执行gcc preDel##.c -E -o preDel##.i，然后查看preDel##.i的最后几行，可以看到##操作符是怎么替换的，替换后代码如下：

# 2 "preDel##.c" 2

int main(void)
{
 int abcdef;
 int abcdefghi;
 char g_cx;
 int g_abc;

 return 0;
}

从预处理的结果来看，##操作符将多个符号连接成一个符号。

四、__VA_ARGS__ 宏

C 语言中 __VA_ARGS__ 是一个可变参数的宏，是新的 C99 规范中新增的，需要配合 #define 使用。
__VA_ARGS__的作用是，将左边宏表达式中可变参数 (…) 的内容原样抄写在右边 __VA_ARGS__ 所在的位置。

注意：如果宏表达式的参数可能为空的话，需要在__VA_ARGS__前面加##，把多余的逗号 , 去掉，否则会编译出错。

✨4.1 举例说明

用法参考下面代码，LOG("no param\n");这句会出错，编译时要注释掉：

// preDel_VA_ARGS.c
// gcc preDel_VA_ARGS.c -E -o preDel_VA_ARGS.i  //预编译
// gcc preDel_VA_ARGS.c    // 编译
#include 
#define __TXT_(name, ...) char* g_txt_##name[]={__VA_ARGS__}
#define LOG(fmt,...)  printf(fmt,__VA_ARGS__)
#define DEBUG_PRINT(fmt, ...) \
    printf("[%s:%d] " fmt , __FILE__, __LINE__, ##__VA_ARGS__)
int main(void)
{
	__TXT_(str, "this is str1", "this is str2");
	LOG("str1=[%s]\n",g_txt_str[0]);
	LOG("no param\n"); // 这里没有参数，会编译出错
	DEBUG_PRINT("str2=[%s]\n",g_txt_str[1]);
	DEBUG_PRINT("no param\n"); // 这里没有参数，不出错
	return 0;
}

✨4.2 查看预处理文件

保存上面代码，执行gcc preDel_VA_ARGS.c -E -o preDel_VA_ARGS.i，然后查看preDel_VA_ARGS.i的最后几行，可以看到__VA_ARGS__是怎么替换的，替换后代码如下：

# 2 "preDel_VA_ARGS.c" 2

int main(void)
{
 char* g_txt_str[]={"this is str1", "this is str2"};
 printf("str1=[%s]\n",g_txt_str[0]);
 printf("no param\n",);	// __VA_ARGS__前没加##，会多出逗号，导致编译出错
 printf("[%s:%d] " "str2=[%s]\n" , "preDel_VA_ARGS.c", 11,g_txt_str[1]);
 printf("[%s:%d] " "no param\n" , "preDel_VA_ARGS.c", 12);// __VA_ARGS__前加了##，不会多出逗号
 return 0;
}

五、args

args也是一个宏。它的作用与__VA_ARGS__几乎一致，将左边宏表达式中可变参数 (args…) 的内容原样抄写在右边 args 所在的位置。

✨5.1 举例说明

用法参考下面代码，把__VA_ARGS__例子的代码，改成使用args。LOG("no param\n");这句会出错，编译时要注释掉：

// preDel_args.c
// gcc preDel_args.c -E -o preDel_args.i  //预编译
// gcc preDel_args.c    // 编译
#include 
#define __TXT_(name, args...) char* g_txt_##name[]={args}
#define LOG(fmt, args...)  printf(fmt,args)
#define DEBUG_PRINT(fmt, args...) \
    printf("[%s:%d] " fmt , __FILE__, __LINE__, ##args)
int main(void)
{
	__TXT_(str, "this is str1", "this is str2");
	LOG("str1=[%s]\n",g_txt_str[0]);
	LOG("no param\n"); // 这里没有参数，会编译出错
	DEBUG_PRINT("str2=[%s]\n",g_txt_str[1]);
	DEBUG_PRINT("no param\n"); // 这里没有参数，不出错
	return 0;
}

✨5.2 查看预处理文件

保存上面代码，执行gcc preDel_args.c -E -o preDel_args.i，然后查看preDel_args.i的最后几行，可以看到args是怎么替换的，替换后代码如下：

# 2 "preDel_args.c" 2

int main(void)
{
 char* g_txt_str[]={"this is str1", "this is str2"};
 printf("str1=[%s]\n",g_txt_str[0]);
 printf("no param\n",);
 printf("[%s:%d] " "str2=[%s]\n" , "preDel_args.c", 11,g_txt_str[1]);
 printf("[%s:%d] " "no param\n" , "preDel_args.c", 12);
 return 0;
}

从预处理后的结果来看，args的处理结果和__VA_ARGS__的处理结果是一样的。

六、总结

本文详细介绍了 #操作符、##操作符、__VA_ARGS__宏、args宏 的作用、用法、例子。

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