为什么这个macros被replace为20而不是10？

1. #define NUM 10 2. #define FOO NUM 3. #undef NUM 4. #define NUM 20 5. 6. FOO 

当我只运行预处理器时，输出文件包含20个。

但是，据我所知，预处理器只是简单地进行文本replace。 所以这就是我认为正在发生的事情（这显然是错误的，但是爱迪生）：

1. NUM被定义为10。
2. 因此，在第二行中，NUM被replace为10.因此，现在我们有“#F10 FOO 10”。
3. NUM是未定义的。
4. NUM被重新定义，现在是20。
5. FOO被replace为第2行，在第4行的重新定义之前是10。

所以我认为输出应该是10而不是20。

Answer 1

为了收集标准中的所有相关规范，我从注释线索中提取了这些信息，并在草案N4527的基础上增加了C ++章节号（规范性文本在两个标准中是相同的）。 标准绝对清晰。

1. #define预处理器指令不会进行macrosreplace。

   （C11§6.10¶7; C ++§16 [cpp]¶6）：除非另有说明，否则预处理指令中的预处理标记不受macros扩展的限制。

2. 在将macrosreplace为replace文本后，重新扫描新文本。 replace中的预处理标记将作为macros展开，如果程序中该标记有一个活动的macros定义。

   （C11§6.10.3¶9; C ++§16.3[cpp.replace]¶9）表单的预处理指令

   # define identifier replacement-list new-line

   定义了一个类似于对象的macros ，它使macros名的每个后续实例都被replace为构成指令其余部分的预处理标记的replace列表所取代。 然后重新扫描replace列表以获取更多macros名称，如下所示。

3. macros定义在#define的行中是有效的，直到macros名称的#undef或文件的结尾。

   （C11§6.10.3.5¶1; C ++§16.3.5[cpp.scope]¶1）直到遇到相应的#undef指令或者（如果没有遇到任何指令），macros定义会持续（独立于块结构）直到结束预处理翻译单元。 macros观定义在翻译阶段4后没有意义。

如果我们看一下这个程序：

 #define NUM 10 #define FOO NUM #undef NUM #define NUM 20 FOO 

我们看到第1行中NUM的macros定义完全持续到第3行。这些行中没有可replace的文本，因此定义从不使用。 因此，该scheme实际上是相同的：

 #define FOO NUM #define NUM 20 FOO 

在这个程序的第三行中，有一个有效的FOO定义，带有replace表NUM ， NUM有replace表20 。 将FOOreplace为其replace列表，使其为NUM ，然后再次对macros进行扫描，导致NUM被其replace列表20replace。该replace再次被重新扫描，但是没有定义的macros，因此结束结果是令牌20留在翻译阶段5进行处理。

Answer 2

文本replace是在使用macros的地方完成的，而不是你写的#define 。 在你使用FOO ，它用NUM代替FOO ， NUM当前定义为20 。

Answer 3

在：

 FOO 

预处理器将用NUM取代它，然后它将用当前定义的NUMreplaceNUM ，即20 。

最初的四行相当于：

 #define FOO NUM #define NUM 20 

Answer 4

C11标准说（和其他版本的C和C ++一样）：

格式为# define identifier replacement-list new-line的预处理指令定义了一个类似于对象的macros，它使macros名称的每个后续实例都被构成指令其余部分的预处理标记replace列表replace。 然后重新扫描replace列表以获取更多macros名称，如下所示。

然而它也说另一部分（感谢rici指出了这一点）。

除非另有说明，预处理指令中的预处理标记不受macros展开的限制。

因此，在另一个#define指令中发现的macros名称的后续实例实际上不会被replace。

你的行#define FOO NUM定义了当后来发现令牌FOO时（在另一个#define指令之外！），它将被令牌NUM替代。

更换标记后， 重新扫描 ，如果NUM本身就是一个macros，那么NUM被replace。 （如果无论NUM扩展到包含macros，那么就会扩展，等等）。

所以你的一系列步骤实际上是：

1. NUM定义为10
2. FOO定义为NUM
3. NUM未定义并重新定义为20
4. FOO扩展到NUM
5. （重新扫描） NUM扩展到20

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在另一个常见的预处理器技巧中可以看到这种行为，将macros定义的值转换为string：

 #define STR(X) #X #define STR_MACRO(X) STR(X) #define NUM 10 puts( STR_MACRO(NUM) ); // output: 10 

如果我们写了puts( STR(NUM) )那么输出将是NUM 。

10的输出是可能的，因为像以前一样，这里的第二个#define实际上并没有扩展STR 。 所以这个代码中的步骤顺序是：

1. STR(X)定义为#X
2. STR_MACRO(X)定义为STR(X)
3. NUM定义为10
4. STR_MACRO和NUM都扩展了; 结果是puts( STR(10) );
5. （上次扩展的重新扫描结果） STR(10)被扩展为"10"
6. （上次扩展的重新扫描结果）不能进一步扩展。