我嘞个豆！原来 C/C++ 宏还可以这么玩啊？

在 C/C++ 中，宏定义是一种用于在编译时替换文本的机制。在某些情况下，你可能会想要动态地改变宏的值，而这可以通过使用宏参数来实现。当然，这些只是宏定义的基本操作。下面我们来看看关于宏的进阶操作。

一、字符串化操作（#）

在 C/C++ 中，字符串化操作（#）可以将一个宏参数转换为字符串字面量（并非简单的添加双引号，详情可见下面的例子）。

字符串化示例

#include <iostream>
using namespace std;

#define TO_STRING(VAL) #VAL

int main() {
    string sea_epoch = TO_STRING("SeaEpoch"www.seayj.cn'');

    cout << sea_epoch << endl;

    return 0;
}

程序输出结果为：

1	`"SeaEpoch"www.seayj.cn''`

二、拼接操作（##）

在 C/C++ 中，拼接操作（##）可以将两个宏参数连接在一起。因为宏替换是在编译阶段运行的，所以利用该操作可以实现很多“奇怪”的代码🤓。详情请参考下面的程序示例，因为比较简单就不做详细解释了。

拼接示例

#include <iostream>
using namespace std;

#define CONCATENATE_VARIABLE_NAMES(prefix, suffix) prefix##suffix

int main() {
    string presuf = "SeaEpoch";

    cout << CONCATENATE_VARIABLE_NAMES(pre, suf) << endl;

    return 0;
}

程序输出结果为：

1	`SeaEpoch`

三、预定义宏/预处理器宏

在 C/C++ 中，预定义宏是一种特殊类型的宏，它们在编译时已经定义，并且无法被用户定义。它们是编译器内置的，用于提供有关编译器的信息。

3.1 标准预定义标识符

根据 ISO C99 和 ISO C++11 规范，C/C++ 语言中预定义了以下标识符：

__func__：封闭函数（用作 char 的函数局部 static const 数组）的未限定、未修饰名称。

#include <iostream>
using namespace std;

static void SeaEpoch(const string& url) {
    cout << "当前执行函数：" << __func__ << endl;
}

int main() {
    SeaEpoch("www.seayj.cn");

    return 0;
}

程序输出结果为：

1	`当前执行函数：SeaEpoch`

3.2 标准预定义宏

根据 ISO C99、C11、C17 和 ISO C++17 标准，编译器提供了以下预定义宏：

__cplusplus：当翻译单元编译为 C++ 时，定义为整数文本值，表示 C++ 标准的版本号。其他情况下则不定义。
__DATE__：当前源文件的编译日期。日期是 Mmm dd yyyy 格式的恒定长度字符串文本。月份名 Mmm 与 C 运行时库 (CRT) asctime 函数生成的缩写月份名相同。如果值小于 10，则日期 dd 的第一个字符为空格。任何情况下都会定义此宏。
__FILE__：当前源文件的名称。__FILE__ 展开为字符型字符串文本。要确保显示文件的完整路径，请使用（诊断中源代码文件的完整路径）/FC。任何情况下都会定义此宏。
__LINE__：定义为当前源文件中的整数行号。可使用 #line 指令来更改此宏的值（例如 #line 1 可将当前行号设置为 1，后续行号根据该行行号进行累加）。__LINE__ 值的整型类型因上下文而异。任何情况下都会定义此宏。
__STDC__：仅在编译为 C，并且指定了 /Za 编译器选项时，定义为 1。从 Visual Studio 2022 17.2 版本开始，当编译为 C 并指定 /std:c11 或 /std:c17 编译器选项时，它定义为 1。其他情况下则不定义。
__STDC_HOSTED__：如果实现是托管实现并且支持整个必需的标准库，则定义为 1。其他情况下则定义为 0。
__STDC_NO_ATOMICS__ 如果实现不支持可选的标准原子，则定义为 1。当编译为 C 且指定 /std C11 或 C17 选项之一时，MSVC 实现会将其定义为 1。
__STDC_NO_COMPLEX__ 如果实现不支持可选的标准复数，则定义为 1。当编译为 C 且指定 /std C11 或 C17 选项之一时，MSVC 实现会将其定义为 1。
__STDC_NO_THREADS__ 如果实现不支持可选的标准线程，则定义为 1。当编译为 C 且指定 /std C11 或 C17 选项之一时，MSVC 实现会将其定义为 1。
__STDC_NO_VLA__ 如果实现不支持可选的可变长度数组，则定义为 1。当编译为 C 且指定 /std C11 或 C17 选项之一时，MSVC 实现会将其定义为 1。
__STDC_VERSION__ 当编译为 C 且指定 /std C11 或 C17 选项之一时定义。对于 /std:c11，它扩展到 201112L；对于 /std:c17，则扩展到 201710L。
__STDCPP_DEFAULT_NEW_ALIGNMENT__ 当指定 /std:c17 或更高版本时，此宏会扩展为 size_t 字面量，该字面量的对齐值由对非对齐感知的 operator new 的调用所保证。较大的对齐值传递到对齐感知重载，例如 operator new(std::size_t, std::align_val_t)。有关详细信息，请参阅 /Zc:alignedNew（C++17 过度对齐的分配）。
__STDCPP_THREADS__：当且仅当程序可以有多个执行线程并编译为 C++ 时，定义为 1。其他情况下则不定义。
__TIME__：预处理翻译单元的翻译时间，时间是 hh:mm:ss 格式的字符型字符串文本，与 (CRT) asctime 函数返回的时间相同，任何情况下都会定义此宏。

下面可以看一下这个示例，可能是标准预定义宏的一种使用场景：

#include <iostream>
using namespace std;

#define DEBUG_MSG(msg)  \
    cout                \
        << "["          \
        << __FILE__     \
        << ":"          \
        << __LINE__     \
        << "] "         \
        << __func__     \
        << ":"          \
        << #msg         \
        << endl;

int main() {
    DEBUG_MSG(这是一段测试文字，测试一下 DEBUG 的信息输出格式~);

    return 0;
}

程序输出结果为：

1	`[C:\Users\SeaYJ\Documents\Visual Studio 2022\Repositories\CppTest\main.cpp:17] main:这是一段测试文字，测试一下 DEBUG 的信息输出格式~`