如何用 C/C 宏模擬遞歸？

C/C 中的遞歸宏

C/C 中的巨集不支援直接遞歸。但是，可以透過預處理技術和間接的組合來模擬遞歸。

類似遞歸的宏示例

以下宏使用延遲表達式模擬遞歸和間接：

#define EMPTY(...)
#define DEFER(...) __VA_ARGS__ EMPTY()
#define OBSTRUCT(...) __VA_ARGS__ DEFER(EMPTY)()
#define EXPAND(...) __VA_ARGS__

#define pr_id() pr
#define pr(n) ((n == 1) ? 1 : DEFER(pr_id)()(n - 1))

執行處理

當遇到pr(5)時，會發生以下步驟：

1. pr(5) 展開為((5 == 1) ? 1 : DEFER( pr_id)()(5 - 1)).
2. 預處理器將pr(5) 繪製為藍色（禁用context)，防止其進一步擴展。
3. DEFER(pr_id)()(5 - 1) 變成 OBSTRUCT(pr_id)()(5 - 1) 並且 pr_id () 被塗成藍色。
4. EXPAND(pr(5)) 展開為((5 == 1) ? 1 : ((5 - 1 == 1) ? 1 : DEFER(pr_id)()(5 - 1 - 1) ))
5. 需要額外的擴充才能完成遞歸。

遞歸重複宏

類似遞歸的宏的一個更複雜的範例是重複宏，它執行特定的操作程式碼區塊指定次數：

#define REPEAT(count, macro, ...) \
    WHEN(count) \
    ( \
        OBSTRUCT(REPEAT_INDIRECT) () \
        ( \
            DEC(count), macro, __VA_ARGS__ \
        ) \
        OBSTRUCT(macro) \
        ( \
            DEC(count), __VA_ARGS__ \
        ) \
    )
#define REPEAT_INDIRECT() REPEAT

#define M(i, _) i

此宏可以如下使用：

EVAL(REPEAT(8, M, ~)) // 0 1 2 3 4 5 6 7

限制

模擬遞歸時透過巨集是可能的，但由於潛在的效能影響和程式碼可讀性問題，通常被認為是一種不好的做法。現代 C 提供了替代的遞歸機制，例如 lambda 表達式和模板元編程。

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