C 语言预处理进阶
更新时间：2026-08-26。本文是
languages/c/主题高手层的骨架文档（占位），完整展开将在后续批次补齐。
本文要回答的问题
- 函数式宏有哪些"看着对其实错"的坑？
##和#在宏里是干嘛的？- X-Macro 是什么？为什么能"一次定义多处生成"？
一、函数式宏的陷阱
| 陷阱 | 反例 | 正解 |
|---|---|---|
| 参数缺括号 | #define SQ(x) x*x → SQ(a+b) 展开错 | #define SQ(x) ((x)*(x)) |
| 副作用重复 | MAX(a++, b) 可能自增两次 | 宏里别放带副作用的实参 |
| 悬空 else | if (x) DO(x); else ... | 宏体用 do { } while(0) 包裹 |
| 结尾分号 | 调用处多写 ; 出空语句 | 统一约定 |
二、# 与 ## 运算符
#x：把实参字符串化——#define STR(x) #x，STR(abc)得"abc"。a ## b：记号拼接——#define MK(name) x_ ## name，MK(foo)得x_foo。
拼接常用于"生成一组相似符号"，配合枚举/数组做 X-Macro。
三、X-Macro 模式
先定义"数据表"，再多次展开：
c
#define COLORS(X) \
X(RED, 0) X(GREEN, 1) X(BLUE, 2)
#define AS_ENUM(name, val) name = val,
enum Color { COLORS(AS_ENUM) };
#define AS_STR(name, val) #name,
const char *color_names[] = { COLORS(AS_STR) };一次修改 COLORS 表，枚举、名称、表项同步生成——单一数据源，避免"枚举改了数组忘了改"。
四、宏 vs 函数 vs 内联
| 维度 | 宏 | 函数 | inline 函数 |
|---|---|---|---|
| 类型检查 | 无 | 有 | 有 |
| 调用开销 | 无 | 有 | 无（编译期展开） |
| 调试 | 难（展开后） | 易 | 易 |
| 适用 | 常量、简单表达式、代码生成 | 通用逻辑 | 小函数热路径 |
inline 函数集两者之长：类型安全 + 无调用开销，现代代码优先用它替代小宏。
实测：宏陷阱与 X-Macro
c
#define BAD_SQ(x) x * x
#define GOOD_SQ(x) ((x) * (x))
#define STR(x) #x // 字符串化
#define MK(name) x_ ## name // 记号拼接
#define COLORS(X) X(RED,0) X(GREEN,1) X(BLUE,2)
#define AS_ENUM(name,val) name = val,
enum Color { COLORS(AS_ENUM) };
#define AS_STR(name,val) #name,
const char *color_names[] = { COLORS(AS_STR) };实测：
text
BAD_SQ(1+2) = 5 ← 错误！展开成 1+2*1+2 = 5
GOOD_SQ(1+2) = 9 ← 正确：((1+2)*(1+2))
STR(hello) = hello ← # 把实参变成字符串
MK(foo) = 42 ← ## 拼出 x_foo
颜色枚举: RED=0 GREEN=1 BLUE=2
颜色名: RED GREEN BLUE ← X-Macro 一次定义，枚举+名称同步生成X-Macro 的核心价值：改 COLORS 表一处，枚举和名称数组同步更新——彻底消灭"枚举加了值、名称数组忘了加"的 bug。
五、与入门层的衔接
一句话总结
宏是"编译前文本手术"：函数式宏要防括号/副作用/悬空 else，#/## 和 X-Macro 能做代码生成，但能用 inline 函数就别硬上宏——文本替换越少，调试越轻松。
本文已完成填充：示例代码与实测数据已补齐。