宏擴展順序如何影響 C 和 C 中的字串化？

字串化：理解巨集擴充過程

在 C 和 C 領域，術語「字串化」指的是巨集參數到字串文字的轉換。然而，這個過程可能很複雜，如以下場景所示：

#define foo 4
#define str(s) #s

在這種情況下，str(foo) 輸出“foo”，因為字串化過程（# 運算子）在宏之前執行擴充（#define 指令）。這確保 foo 仍然是一個巨集名稱，並且不會被其值取代。

但是，當以下程式碼片段會產生不同的結果：

#define xstr(s) str(s)
#define str(s) #s
#define foo 4

呼叫 xstr(foo) 時，輸出變成「4」。要理解這種行為，我們必須深入研究宏展開的複雜性。

根據 C 和 C 標準，巨集展開過程需要以下步驟：

1. 辨識和處理前面帶有 # 或 ##（字串化運算子）的標記。
2. 將任何巨集替換為對應的巨集定義參數。
3. 用巨集取代的結果取代每個函數參數。
4. 重新掃描程式碼以尋找其他巨集。

對於xstr(foo) :

1. xstr 巨集不需要字串化（步驟1).
2. foo 被替換為它的值4 （步驟2）。
3. 在 str 巨集中，s 被替換為 4，得到 str(4)（步驟 3）。
4. 重新掃描 str(4)，產生「4」（最終步驟）。

這裡的主要差異在於巨集參數被取代的步驟（步驟 2）。對於第一個範例中的 str(foo)，步驟 2 發生在步驟 1 中套用字串化之後。因此，foo 不會被替換，輸出仍為「foo」。

為了解決此問題，使用輔助巨集 xstr。透過嵌套宏，我們可以先執行步驟2中的參數替換，然後在步驟1中套用字串化，確保獲得所需的結果「4」。

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