#define 中的“ # 运算符”和“ ## 运算符”

1. 利用宏参数创建字符串：# 运算符

 

    在类函数宏（function-like macro）的替换部分中，“#”符号用作一个预处理运算符，它可以把语言符号（token）转化为字符串。例如，如果 x 是一个宏参量，那么 #x 可以把参数名转化为相应的字符串。该过程称为字符串化。

 

    说明：类函数宏就是带参数的宏。类函数宏的定义中，用圆括号括起来一个或多个参数，随后这些参数出现在替换部分。

#include <stdio.h>
#define PSQR(x) printf("The square of " #x " is %d. /r/n", (x) * (x))

int main(void)
{
    int y = 5;

    PSQR(y);
    PSQR(2 + 4);

    return 0;
}

// 输出：
The square of y is 25.     // 用 "y" 代替 #x
The square of 2 + 4 is 36. // 用 "2 + 4" 代替 #x

#define STRING2(x) #x
#define STRING(x) STRING2(x)

#define WQ wangqi

#pragma message(STRING2(WQ)) // WQ（字符串）
#pragma message(STRING(WQ))  // wangqi（字符串）

2. 预处理器的粘合剂：## 运算符

 

    和 # 运算符一样，## 运算符可以用于类函数宏的替换部分。另外，## 运算符还可用于类对象宏（object-like macro）的替换部分。这个运算符把两个语言符号组合成单个语言符号。例如，可以定义如下宏：

#define XNAME(n) x ## n

    宏调用 XNAME(4) 会展开成 x4 。

 

    说明：类对象宏就是用来代表值的宏。如，#define PI 3.141593 中的PI。

#include <stdio.h>
#define XNAME(n) x ## n
#define PRINT_XN(n) printf("x" #n " = %d/r/n", x ## n);

int main(void)
{
    int XNAME(1) = 14; // 变为 int x1 = 14;
    int XNAME(2) = 20; // 变为 int x2 = 20;
    PRINT_XN(1)        // 变为 printf("x1 = %d/r/n", x1);
    PRINT_XN(2)        // 变为 printf("x2 = %d/r/n", x2);

    return 0;
}

// 输出：
x1 = 14
x2 = 20

#define __T(x)      L ## x
#define _T(x)       __T(x)
#define _TEXT(x)    __T(x)

#define WQ "wangqi"

#pragma message(__T(WQ)) // LWQ (标识符)
wcout << _T(WQ);         // wangqi（宽字节字符串）

3. 语言符号

 

    从技术方面看，系统把宏的主体当作语言符号（token）类型字符串，而不是字符型字符串。C 预处理器中的语言符号是宏定义主体中的单独的“词（word）”。用空白字符把这些词分开。例如：

#define FOUR 2*2

    这个定义中有一个语言符号：即序列 2*2 。但是：

#define SIX 2 * 3

    这个定义中有三个语言符号：2、* 和 3 。

 

    在处理主体中的多个空格时，字符型字符串和语言符号型字符串采用不同方法。考虑下面的定义：

#define EIGHT 4    *    8

    把主体解释为字符型字符串时，预处理器用 4    *    8 替换 EIGHT 。也就是说，额外的空格也当作替换文本的一部分。但是，当把主体解释为语言符号类型时，预处理器用由单个空格分隔的三个语言符号，即 4 * 8 来替换 EIGHT 。 换句话说，用字符型字符串的观点看，空格也是主体的一部分；而用语言符号字符串的观点看，空格只是分隔主体中语言符号的符号。在实际应用中，有些 C 编译器把宏主体当作字符串而非语言符号。在比这个实例更复杂的情况下，字符与语言符号之间的差异才有实际意义。

 

    顺便提一下，C 编译器处理语言符号的方式比预处理器的处理方式更加复杂。编译器能理解 C 的规则，不需要用空格来分隔语言符号。例如，C 编译器把 2*2 当作三个语言符号。原因是 C 编译器认为每个 2 都是一个常量，而 * 是一个运算符。

 

    摘自：《C Primer Plus（第五版）中文版》第16章 C预处理器和C库