3.10.6 Предварительный анализ аргументов

Аргументы макроса полностью макрорасширяются перед подстановкой в тело макроса, если они не строятся или не склеиваются с другими токенами. После подстановки всё тело макроса, включая подставленные аргументы, снова сканируется на макросы для расширения. В результате аргументы сканируются дважды для расширения вызовов макросов в них.

В большинстве случаев это не оказывает влияния. Если аргумент содержал вызовы макросов, они расширяются во время первого сканирования. В результате, он не содержит вызовов макросов, поэтому второе сканирование его не изменяет. Если бы аргумент подставлялся как есть, без предварительного анализа, единственное оставшееся сканирование обнаружило бы те же вызовы макросов и дало бы те же результаты.

Можно ожидать, что двойное сканирование изменит результат, когда рекурсивный макрос используется в аргументе другого макроса (см. Рекурсивные макросы): рекурсивный макрос будет расширен один раз в первом сканировании и второй раз во втором сканировании. Однако этого не происходит. Самоссылка, которая не расширяется в первом сканировании, помечается так, что она не будет расширяться и во втором сканировании.

Можно задаться вопросом: «Зачем упоминать предварительный анализ, если он ничего не меняет? И почему бы не пропустить его и не ускорить препроцессор?» Ответ заключается в том, что предварительный анализ имеет значение в трёх особых случаях:

• Вложенные вызовы макроса.

  Мы говорим, что вложенные вызовы макроса происходят, когда аргумент макроса содержит вызов того же самого макроса. Например, если f — это макрос, который ожидает один аргумент, f (f (1)) — это вложенная пара вызовов f. Желаемое расширение выполняется путём расширения f (1) и подстановки его в определение f. Предварительный анализ вызывает ожидаемый результат. Без предварительного анализа f (1) сам бы подставлялся как аргумент, а внутреннее использование f появилось бы во время основного сканирования как косвенная самоссылка и не расширялось бы.

• Макросы, которые вызывают другие макросы, которые строят или конкатенируют.

  Если аргумент строит или конкатенирует, предварительный анализ не происходит. Если вы хотите расширить макрос, затем построить или конкатенировать его расширение, вы можете сделать это, заставив один макрос вызвать другой макрос, который делает строящую или конкатенирующую работу. Например, если у вас есть

  #define AFTERX(x) X_ ## x
  #define XAFTERX(x) AFTERX(x)
  #define TABLESIZE 1024
  #define BUFSIZE TABLESIZE

  тогда AFTERX(BUFSIZE) расширяется до X_BUFSIZE, а XAFTERX(BUFSIZE) расширяется до X_1024. (Не до X_TABLESIZE. Предварительный анализ всегда выполняет полное расширение.)

• Макросы, используемые в аргументах, чьи расширения содержат незащищённые запятые.

  Это может привести к вызову макроса, расширенного на втором сканировании, с неправильным количеством аргументов. Вот пример:

  #define foo  a,b
  #define bar(x) lose(x)
  #define lose(x) (1 + (x))

  Мы хотели бы, чтобы bar(foo) превратилось в (1 + (foo)), которое затем превратится в (1 + (a,b)). Вместо этого bar(foo) расширяется до lose(a,b), и вы получите ошибку, потому что lose требует одного аргумента. В этом случае проблема легко решается теми же скобками, которые должны использоваться для предотвращения неправильного вложения арифметических операций:

  #define foo (a,b)

  or

  #define bar(x) lose((x))

  Дополнительная пара скобок предотвращает интерпретацию запятой в определении foo как разделителя аргументов.