小谈Token“##”的作用以及与"#"的区别~~

今下午调试修改过的程序，用cl.exe在32位命令行窗口下编译，提示有两个错误：

第一个是const char[1]不能转化为BSTR，第二个是const char[1]不能转化为OLECHAR *类型

根据提示所标明的错误行，找到第二个错误产生的地方：

SysAllocString(XSTR(""));

幸好之前啃过库里的若干代码，记得这个XSTR的出处，于是打开apglobal.h，查到的XSTR在非MAC系统下的定义为

#define XSTR(x) L##x

L符号我知道，这两个##是什么东西，起什么作用呢？谷歌一番，找到这篇说明：

（刚好作者说从CSDN摘下来的，算是取之于彼用之于彼，哈哈）

#define f(a,b) a##b
#define d(a) #a
#define s(a) d(a)

void main( void )
{
puts(d(f(a,b)));
puts(s(f(a,b)));
}

输出结果:
f(a,b)
ab

分析： ##把两个符号连起来
#a指把a当成符号，就是把#后面的看成字符串

# 和 ## 操作符是和#define宏使用的. 使用# 使在#后的首个参数返回为一个带引号的字符串. 例如, 命令
#define to_string( s ) # s
将会使编译器把以下命令
cout < < to_string( Hello World! ) < < endl;
理解为
cout < < "Hello World!" < < endl;
使用##连结##前后的内容. 例如, 命令
#define concatenate( x, y ) x ## y
...
int xy = 10;
...
将会使编译器把
cout < < concatenate( x, y ) < < endl;
解释为
cout < < xy < < endl;
理所当然,将会在标准输出处显示'10'.

puts(d(f(a,b))); ----> 因为d宏中的参数是另外一个宏，且带##，所以作为参数的宏不展开，相当于
puts(#f(a,b));----->puts("f(a,b)");
puts(s(f(a,b))); ----> 因为s宏中的参数是另外一个宏，但不带##，所以作为参数的宏先展开，相当于
puts(s(ab));----->puts(d(ab));---->puts(#ab);---->puts("ab");

#define f(a,b) a##b
#define d(a) #a －－》 以"#"开头的，直接替换，不展开：immediately replaced by the unexpanded actual argument
#define s(a) d(a) －－》 非以"#"开头的，先展开，再替换，也就是一般的情况

所以就两种情况：
1，不以"#"开头的，先展开参数a，然后是替换代码：puts(s(f(a,b)));-->puts(s(ab))-->puts(d(ab))-->puts("ab")
2，以"#"开头的，直接替换，不展开：puts(d(f(a,b)))-->puts("f(a,b)")

#include <stdio.h>
#define DIRECT_LITERAL(a) #a
#define INDIRECT_LITERAL(a) DIRECT_LITERAL(a)

int main(void)
{
puts(DIRECT_LITERAL(INDIRECT_LITERAL(a + b)));
puts(INDIRECT_LITERAL(DIRECT_LITERAL(a + b)));
return 0;
}
这其实从编译角度的展开归约也可以理解啊。

以上代码第一种情况，当预编译器看到DIRECT_LITERAL后查到它是宏定义，定义为#a，此时后面的参数部分就会以#a的形式生成到源文件中。也就是说，预编译后的源文件中，替代第一条语句的就是：
puts("INDIRECT_LITERAL(a + b)");输出则是INDIRECT_LITERAL(a + b)

而对于第二条语句，当预编译器看到INDIRECT_LITERAL后查到它是宏定义，定义为DIRECT_LITERAL(a)，这时先把它作为DIRECT_LITERAL(DIRECT_LITERAL(a + b))的形式暂存起来，你也可以理解为这个状态是语法树的当中一个叶结点。然后再分析后面的DIRECT_LITERAL后面的参数部分，即：DIRECT_LITERAL(a + b)，同样，预编译器会将它归约为"a + b"的形式。这样对于里面的DIRECT_LITERAL(a + b)的形式就完全确定下来了，那么这个值就可以充当叶子结点，即它底下不会再有结点。然后再回到刚才那个状态，DIRECT_LITERAL("a + b")最后就是"/"a + b/""。所以这里输出是"a + b"。

值得注意的是#a是将参数a转为字符串形式。所以像DIRECT_LITERAL(a)的展开形式是字符串常量"a"
那么DIRECT_LITERAL("a")展开就是"/"a/""。

#include <stdio.h>
#define DIRECT_LITERAL(a) #a
#define INDIRECT_LITERAL(a) DIRECT_LITERAL(a)

#define DIRECT_CAT(a, b) a##b
#define INDIRECT_CAT(a, b) DIRECT_CAT(a, b)

int main(void)
{
puts(DIRECT_LITERAL(INDIRECT_LITERAL(a + b)));
puts(INDIRECT_LITERAL(DIRECT_LITERAL(a + b)));
puts(INDIRECT_LITERAL(DIRECT_CAT(INDIRECT_CAT(a, b), INDIRECT_CAT(c, d))));
puts(INDIRECT_LITERAL(INDIRECT_CAT(DIRECT_CAT(a, b), DIRECT_CAT(c, d))));
return 0;
}

本人后记：含义并不复杂，就是有点绕，为避免一知半解，手动输入上面那段代码编译生成了一下，看看结果和自己的理解是否符合，经过验证对比，明白多了。另外，调试期间发现Windbg在调试控制台程序时比VS有优势，可以直接打开.exe调试并直接看到运行结果，算是一个意外收获喔

没想到写技术日志也挺费时间的，下次争取贴上程序截图，以求更加直观，呵呵