文本替换宏

预处理器支持文本宏替换。亦支持仿函数文本宏替换。

语法

解释

#define 指令

#define 指令将 标识符 定义为宏，即指示编译器以将其后出现的所有 标识符 都替换为 替换列表，而它也可以被进一步处理。若该标识符已被定义为任何类型的宏，则除非这些定义都相同，否则程序非良构。

仿对象宏

仿对象宏（object-like）以 替换列表 替换每次出现的被定义 标识符。#define 指令的版本 (1) 准确表现如此。

仿函数宏

仿函数宏（function-like）以 替换列表 替换每次出现的被定义 标识符，可选地接受一定量的实参，它们随即替换掉 替换列表 中出现的任何对应的 形参。

仿函数宏语法类似函数调用语法：每个宏名实例后随一个 ( 作为下个预处理记号，所引入的记号序列将被替换为 替换列表。该序列以匹配的 ) 记号终止，跳过中间的匹配左右括号对。

对于版本 (2)，实参数量必须与宏定义中的形参数量相同。对于版本 (3,4) ，实参数量必须多于 (C++20 前)不少于 (C++20 起)形参数量（不计 ...）。否则程序非良构。若标识符未使用函数写法，即它自身之后无括号，则它完全不被替换。

#define 指令的版本 (2) 定义简单仿函数宏。

#define 指令的版本 (3) 定义有可变数量实参的仿函数宏。额外的实参（是谓可变实参）可用 __VA_ARGS__ 标识符访问，它会被与要被替换的标识符一起提供的实参替换。

#define 指令的版本 (4) 定义有可变数量实参的仿函数宏，但无常规实参。额外的实参（是谓可变实参）只能用 __VA_ARGS__ 标识符访问，它会被与要被替换的标识符一起提供的实参替换。

#define F(...) f(0 __VA_OPT__(,) __VA_ARGS__)
#define G(X, ...) f(0, X __VA_OPT__(,) __VA_ARGS__)
#define SDEF(sname, ...) S sname __VA_OPT__(= { __VA_ARGS__ })
F(a, b, c) // 替换为 f(0, a, b, c)
F()        // 替换为 f(0)
G(a, b, c) // 替换为 f(0, a, b, c)
G(a, )     // 替换为 f(0, a)
G(a)       // 替换为 f(0, a)
SDEF(foo);       // 替换为 S foo;
SDEF(bar, 1, 2); // 替换为 S bar = { 1, 2 };

注意：若仿函数宏的实参中包含不为匹配的左右括号对所保护的逗号（最常出现于模板实参列表中，如 assert(std::is_same_v<int, int>); 或 BOOST_FOREACH(std::pair<int,int> p, m)），则逗号被解释成宏实参分隔符，并造成由于实参数量不匹配所致的编译失败。

保留宏名

包含标准库头文件的翻译单元不可 #define 或 #undef 声明于任何标准库头文件中所声明的名字。

使用标准库任何部分的翻译单元不可 #define 或 #undef 词法上等同于下列内容的名称：

• 关键字

否则，行为未定义。

# 与 ## 运算符

仿函数宏中，替换列表 中放在标识符前的 # 运算符，使标识符运行形参替换，并将其结果以引号包围，实际上创建一个字符串字面量。另外，预处理器为内嵌的字符串字面量（若它存在）外围的引号添加反斜杠以进行转义，并按需要双写字符串中的反斜杠。移除所有前导和尾随空白符，并将文本中间（但非内嵌字符串字面量中间）的任何空白符序列缩减成单个空格。此操作被称为“字符串化”，若字符串化的结果不是合法的字符串字面量，则行为未定义。

#define showlist(...) puts(#__VA_ARGS__)
showlist();            // 展开成 puts("")
showlist(1, "x", int); // 展开成 puts("1, \"x\", int")

替换列表 中任何两个相继标识符之间的 ## 运算符，使二个标识符（首先未被宏展开）上运行形参替换，然后将结果进行拼接。此操作被称为“拼接”或“记号粘贴”。只有一同组成合法记号的记号才可以粘贴：如组成更长标识符的标识符、组成数字的数字位，或组成 += 的运算符 + 和 =。不能通过粘贴 / 和 * 来创建注释，因为在考虑文本宏替换前，注释就已被移除了。若连接的结果不是合法记号，则行为未定义。

注意：一些编译器提供了一项扩展，允许 ## 出现于逗号后及 __VA_ARGS__ 前，此情况下 ## 在存在可变实参时不做任何事，但在不存在可变实参时移除逗号：这使得可以定义如 fprintf (stderr, format, ##__VA_ARGS__) 这样的宏。

#undef 指令

#undef 指令取消定义 标识符，即取消 #define 指令所作的 标识符 定义。若标识符未关联到宏，则忽略该指令。

预定义宏

下列宏名已预定义于每个翻译单元中。

实现可能预定义下列其他的宏名。

这些宏的值（除了 __FILE__ 和 __LINE__），在翻译单元间保持为常量。试图重定义或取消定义这些宏导致未定义行为。

示例

#include <iostream>
 
// 制造函数工厂并使用它
#define FUNCTION(name, a) int fun_##name() { return a;}
 
FUNCTION(abcd, 12)
FUNCTION(fff, 2)
FUNCTION(qqq, 23)
 
#undef FUNCTION
#define FUNCTION 34
#define OUTPUT(a) std::cout << "output: " #a << '\n'
 
int main()
{
    std::cout << "abcd: " << fun_abcd() << '\n';
    std::cout << "fff: " << fun_fff() << '\n';
    std::cout << "qqq: " << fun_qqq() << '\n';
    std::cout << FUNCTION << '\n';
    OUTPUT(million);               // 注意缺少引号
}

abcd: 12
fff: 2
qqq: 23
34
output: million

参阅