为什么 C 预处理器认为枚举值相等？

Question

即使 A 和 B 不同，为什么以下代码中的 std::cout 行运行？

#include <iostream>

enum T { A = 1, B = 2 };
// #define A 1
// #define B 2

int main() {
#if (A == B)
    std::cout << A << B;
#endif
}

如果我改用 #define（如注释掉的那样），我将得不到预期的输出。

提问原因：

我想要一些测试代码的模式选择器，我可以通过顶部的 commenting/uncommenting 行轻松更改模式：

enum T { MODE_RGB = 1, MODE_GREY = 2, MODE_CMYK = 3 };
// #define MODE MODE_RGB
#define MODE MODE_GREY
// #define MODE MODE_CMYK

int main() {
#if (MODE == MODE_RGB)
    // do RGB stuff
#elif (MODE == MODE_GREY)
    // do greyscale stuff
#else
    // do CMYK stuff
#endif

    // some common code

    some_function(arg1, arg2,
#if (MODE == MODE_RGB)
        // RGB calculation for arg3,
#elif (MODE == MODE_GREY)
        // greyscale calculation for arg3,
#else
        // CMYK calculation for arg3,
#endif
        arg4, arg5);
}

我知道我可以使用数值，例如

#define MODE 1 // RGB
...
#if (MODE == 1) // RGB

但这会降低代码的可读性。

有没有优雅的解决方案？

Answer 1

预处理器在编译器之前运行，这意味着预处理器对编译器定义的符号一无所知，因此它不能根据它们采取行动。

Answer 2

这是因为预处理器在编译之前工作。

由于枚举定义发生在编译时，A 和 B 都将被定义为空 (pp-number 0) - 因此在 pre-processing 时相等，因此输出语句包含在编译代码中。

当您使用 #define 时，它们在 pre-processing 时的定义不同，因此该语句的计算结果为 false。

关于你对你想做什么的评论，你不需要使用 pre-processor #if 来做到这一点。您可以只使用标准 if，因为 MODE 和 MODE_GREY（或 MODE_RGB 或 MODE_CMYK）都仍然定义：

#include <iostream>

enum T { MODE_RGB = 1, MODE_GREY = 2, MODE_CMYK = 3 };

#define MODE MODE_GREY

int main()
{
    if( MODE == MODE_GREY )
        std::cout << "Grey mode" << std::endl;
    else if( MODE == MODE_RGB )
        std::cout << "RGB mode" << std::endl;
    else if( MODE == MODE_CMYK )
        std::cout << "CMYK mode" << std::endl;

    return 0;
}

另一个仅使用 pre-processor 的选项是作为 @TripeHound .

执行此操作

Answer 3

在条件预处理器指令中，未定义宏的标识符被解释为值 0。因此，由于您没有定义宏 A 和 B，它们都被认为是 0，两个 0 彼此相等。

未定义（对 pre-processor）标识符被视为 0 的原因是因为它允许在条件中使用未定义的宏而不使用 #ifdef。

Answer 4

没有名为 A 或 B 的宏，因此在您的 #if 行中，A 和 B 被替换为 0，所以你实际上有：

enum T { A = 1, B = 2 };

int main() {
#if (0 == 0)
    std::cout << A << B;
#endif
}

预处理器在编译器了解您的 enum 之前运行。预处理器只知道宏 (#define).

Answer 5

其他答案解释了为什么您尝试的方法不起作用；作为替代方案，我可能会选择：

#define RGB 1
#define GREY 2
#define CMYK 3
#define MODE RGB

#if MODE == RGB
    //RGB-mode code
#elif MODE == GREY
    //Greyscale code
#elif MODE == CMYK
    //CMYK code
#else
#    error Undefined MODE
#endif

如果存在与 "real" 源代码冲突的危险，您可能需要在 RGB/GREY/CMYK 上添加前缀。

Answer 6

正如其他答案所说，C 预处理器看不到枚举。它期望并且只能理解宏。

根据 the C99 standard，§6.10.1（有条件的包含）：

After all replacements due to macro expansion and the defined unary operator have been performed, all remaining identifiers are replaced with the pp-number 0

换句话说，在 #if 或 #elif 指令中，任何不能扩展的宏，因为它们没有 exist/are undefined，将表现得就像它们被定义为 0 一样，因此将始终彼此相等。

您可以在 GCC/clang 中使用警告选项 -Wundef 捕获类似这样的意外行为（您可能希望使用 -Werror=undef 使其致命）。

Answer 7

帖子已经解释了原因，但是保持可读性的可能解决方案可能是这样的

#define MODE_RGB

int main()
{        
    #ifdef MODE_RGB
        std::cout << "RGB mode" << std::endl;
    #elif defined MODE_GREY
        std::cout << "Grey mode" << std::endl;
    #elif defined MODE_CMYK
        std::cout << "CMYK mode" << std::endl;
    #endif
}

你只需要改变顶部的宏，只定义你感兴趣的宏。您还可以包括一项检查以确保定义了一个且只有一个，如果没有定义则执行 #error "You must define MODE_RGB, MODE_GREY or MODE_CMYK

为什么 C 预处理器认为枚举值相等？

Why does the C preprocessor consider enum values as equal?

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