c - C预处理器中的嵌套##运算符

Question

案例 1)

#define CONCATENATE(x,y) x##y

CONCATENATE(a,CONCATENATE(b,c)) 给出 aCONCATENATE(b,c)。

案例 2)

 #define CONCATENATE(x,y) x##y
 #define CONCATENATE2(x,y) CONCATENATE(x,y)

CONCATENATE2(a,CONCATENATE2(b,c)) 给出 abc。

为什么案例 1 不起作用？而案例 2 呢？
请逐步解释。

Answer 1

GCC 文档是这样解释的:

Macro arguments are completely macro-expanded before they are substituted into a macro body, unless they are stringified or pasted with other tokens.

(强调)

另一方面，##(标记粘贴)运算符的操作数在粘贴在一起之前不会进行宏扩展。所以，给定

CONCATENATE(a,CONCATENATE(b,c))

预处理器在展开外部宏的主体之前不会展开CONCATENATE(b,c)，因为它是## 的操作数。预处理器在重新扫描更多要扩展的宏之前执行标记粘贴，所以

a ## CONCATENATE(b,c)

成为

aCONCATENATE(b,c)

在重新扫描之前，没有宏 aCONCATENATE(但如果有，那么它会被扩展)。

另一方面，与

CONCATENATE2(a,CONCATENATE2(b,c)),

参数 CONCATENATE2(b,c) 不是 ##(或 #)运算符的操作数，因此它在被替换到宏主体之前被扩展，最终产生

CONCATENATE(a, bc)

作为外部宏的第一个扩展。重新扫描以进一步扩展，产生

abc