C/C++ #运算符、##运算符、变参宏 ...和_ _VA_ARGS_ _

用宏参数创建字符串：#运算符

函数宏

下面是一个类函数宏：

#define PSQR(X) printf("The square of X is %d.\n", ((X)*(X)));

假设这样使用宏：

PSQR(8);

输出为：

The square of X is 64.

注意双引号字符串中的X被视为普通文本，而不是一个可被替换的记号。

#号作为一个预处理运算符，可以把记号转换成字符串

C允许在字符串中包含宏参数。
在类函数宏的替换体中，#号作为一个预处理运算符，可以把记号转换成字符串。
例如，如果x是一个宏形参，那么#x就是转换为字符串"x"的形参名。这个过程称为字符串化（stringizing）。

/* subst.c -- 在字符串中替换 */
#include 
#define PSQR(x) printf("The square of " #x " is %d.\n",((x)*(x)))
int main(void)
{
	int y = 5;
	PSQR(y);
	PSQR(2 + 4);
	return 0;
}

该程序的输出如下：

The square of y is 25.
The square of 2 + 4 is 36.

调用第1个宏时，用"y"替换#x。
调用第2个宏时，用"2 + 4"替换#x。

预处理器粘合剂：##运算符

与#运算符类似，##运算符可用于类函数宏的替换部分。
而且，##还可用于对象宏的替换部分。
##运算符把两个记号组合成一个记号。
例如，可以这样做：

#define XNAME(n) x ## n

然后，宏

XNAME(4)

将展开为
x4。
程序演示了##作为记号粘合剂的用法。

// glue.c -- 使用##运算符
#include 
#define XNAME(n) x ## n
#define PRINT_XN(n) printf("x" #n " = %d\n", x ## n);
int main(void)
{
	int XNAME(1) = 14; // 变成 int x1 = 14;
	int XNAME(2) = 20; // 变成 int x2 = 20;
	int x3 = 30;
	PRINT_XN(1); // 变成 printf("x1 = %d\n", x1);
	PRINT_XN(2); // 变成 printf("x2 = %d\n", x2);
	PRINT_XN(3); // 变成 printf("x3 = %d\n", x3);
	return 0;
}

该程序的输出如下：

x1 = 14
x2 = 20
x3 = 30

注意，PRINT_XN()宏用#运算符组合字符串，##运算符把记号组合为一
个新的标识符。

变参宏：…和_ VA_ARGS _

一些函数（如 printf()）接受数量可变的参数。
C99/C11也对宏提供了这样的工具。虽然标准中未使用“可变”（variadic）这个词，但是它已
成为描述这种工具的通用词（虽然，C标准的索引添加了字符串化(stringizing)词条，但是，标准并未把固定参数的函数或宏称为固定函数和不变宏）。

通过把宏参数列表中最后的参数写成省略号（即，3个点…）来实现这一功能。这样，预定义宏_ VA_ARGS _可用在替换部分中，表明省略号代表什么。例如，下面的定义：

#define PR(...) printf(_ _VA_ARGS_ _)

假设稍后调用该宏：

PR("Howdy");
PR("weight = %d, shipping = $%.2f\n", wt, sp);

对于第1次调用，_ _VA_ARGS_ _展开为1个参数："Howdy"
对于第2次调用，_ _VA_ARGS_ _展开为3个参数："weight = %d，shipping = $%.2f\n"、wt、sp。
因此，展开后的代码是：

printf("Howdy");
printf("weight = %d, shipping = $%.2f\n", wt, sp);

程序演示了一个示例，该程序使用了字符串的串联功能和#运算符。

// variadic.c -- 变参宏
#include 
#include 
#define PR(X, ...) printf("Message " #X ": " __VA_ARGS__)
int main(void)
{
	double x = 48;
	double y;
	y = sqrt(x);
	PR(1, "x = %g\n", x);
	PR(2, "x = %.2f, y = %.4f\n", x, y);
	return 0;
}

第1个宏调用，X的值是1，所以#X变成"1"。
展开后成为：

print("Message " "1" ": " "x = %g\n", x);

然后，串联4个字符，把调用简化为：

print("Message 1: x = %g\n", x);

下面是该程序的输出：

Message 1: x = 48
Message 2: x = 48.00, y = 6.9282

记住，省略号只能代替最后的宏参数：

#define WRONG(X, ..., Y) #X #_ _VA_ARGS_ _ #y //不能这样做

参考

《C Primer Plus》