宏的逆柯里化？

2023-11-29

假设我们有一个#define FOO(x,y) something.

我想构建这样的宏#define BAR that BAR(x)(y)会打电话FOO(x,y)。如果可能的话，我该怎么做？

我尝试了以下操作：

#define BAR(x) FOO(x, BAR_
#define BAR_(y) y)

But got:

error: unterminated argument list invoking macro "FOO"

这是一个 MCVE：

#include <iostream>

#define FOO(x,y) std::cout << x << y << '\n';

#define BAR(x) FOO(x, BAR0
#define BAR0(y) y)

#define STR(...) STR0(__VA_ARGS__)
#define STR0(...) #__VA_ARGS__

int main()
{
    std::cout << STR( BAR(1)(2) );
}

另一种尝试：

#define BAR FOO BAR0
#define BAR0(x) (x, BAR1
#define BAR1(y) y)

这个可以编译，但是会留下FOO (1, 2)最终没有展开。

MCVE:

#include <iostream>

#define FOO(x,y) std::cout << x << y << '\n';

#define BAR FOO BAR0
#define BAR0(x) (x, BAR1
#define BAR1(y) y)

#define STR(...) STR0(__VA_ARGS__)
#define STR0(...) #__VA_ARGS__

int main()
{
    // Prints `FOO (1, 2)`, but I want `std::cout << 1 << 2 << '\n';`
    std::cout << STR( BAR(1)(2) );
}

1. 剖析错误

让我们从这里开始：

#define BAR(x) FOO(x, BAR_
#define BAR_(y) y)
#define FOO(x,y) foo{x|y}
BAR(1)(2)

请注意，我只会使用预处理器来调试预处理器（当我可以简单地调用预处理器时，为什么我需要构建调用预处理器的 C++ 程序？（这是修辞性的 o/c；我是只是在这里讲一个故事））。

CPP 是这样看待这个问题的。我们看BAR;这是一个类似函数的宏。有趣，但除非我们看到左括号，否则不可操作。接下来，我们看到...一个左括号。现在我们已经取得进展了……我们需要确定它的论点。所以我们继续扫描：BAR(1)...那里...那是匹配的左括号...看起来我们正在用一个参数调用。BAR事实证明它是用一个参数定义的，所以这很有效。

现在我们表演参数替换...所以我们注意到BAR的替换列表提到了它的参数（x）以非字符串化、非粘贴的方式。这意味着我们应该评估相应的参数（1），这很容易......这就是它本身。然后，该评估结果将替换替换列表中的参数，因此我们有FOO(1, BAR_。现在我们已经完成了参数替换。

接下来我们需要做的是重新扫描并进一步更换。所以我们重新扫描...FOO，是啊。这是一个类似函数的宏...FOO(...并且它正在被调用。现在我们已经取得进展了……我们需要确定它的论点。所以，我们继续扫描：FOO(1, BAR_(2)...然后，突然我们到达了文件的末尾。啊？那是不对的。FOO正在被调用；它应该有一个匹配的括号。

你可能天真地认为BAR_(2)应该被调用，但这不是宏的工作方式。他们评估外在和“内”（又名，参数标记）only评估替换列表中是否提及该参数，其中所述提及不是字符串化或粘贴。

请注意，如果FOO如果不是一个类似函数的宏，这个故事将会走向完全不同的方向。在这种情况下，FOO(只是预处理器不关心的标记......所以当它看到时BAR_(2), it will调用宏。但还有另一个“骗局”：如果FOO被忽略而没有实际调用宏FOO，代币将also被跳过。在这两种情况下，FOO(1, 2)最终会被生产出来，这就是你想要的。但如果你随后想要evaluate FOO作为一个类似函数的宏，你只有一个选择。你需要第二次通过；第一遍实际上允许调用序列中的第二个参数来构建宏，并且此遍must not allow FOO被调用。这second需要 pass 才能调用它。

2. 如何做到这一点

嗯，这很简单：

#define DELAY()
#define BAR(x) FOO DELAY() (x, BAR_
#define BAR_(y) y)
#define FOO(x,y) foo{x|y}
#define EVAL(...) __VA_ARGS__
BAR(1)(2)
EVAL(BAR(1)(2))

这是不同之处（第一行）。后BAR的参数替换，它的替换列表现在是FOO DELAY() (1, BAR_而不仅仅是FOO(1, BAR_。现在，在重新扫描期间，它仍然看到FOO，这仍然很有趣......但它看到的下一个标记是DELAY，不是左括号。所以 CPP 在这一次的决定中not调用FOO并传承下去。满后DELAY()膨胀，不会产生任何东西，然后它只会看到(1, BAR_;前三个只是令牌。BAR_然而，是一个宏调用，故事也是如此......所以扩展的结果BAR(1)(2)是生产代币FOO(1, 2)，无错误。但这并不能评价FOO.

The EVAL，但是，接受BAR(1)(2)作为一个论点。它的替换列表提到了它的“参数”（不同的 arg 变体），所以BAR(1)(2)被充分评估，产生FOO(1, 2). Then FOO(1, 2)被重新扫描，此时FOO实际上被调用。

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