home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Fresh Fish 4 / FreshFish_May-June1994.bin / bbs / gnu / gcc-2.5.8-bin.lha / info / cpp.info-1 next >
Encoding:
GNU Info File  |  1994-02-21  |  49.4 KB  |  1,232 lines

  1. This is Info file cpp.info, produced by Makeinfo-1.55 from the input
  2. file cpp.texi.
  3.  
  4.    This file documents the GNU C Preprocessor.
  5.  
  6.    Copyright 1987, 1989, 1991, 1992, 1993 Free Software Foundation, Inc.
  7.  
  8.    Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
  9. manual provided the copyright notice and this permission notice are
  10. preserved on all copies.
  11.  
  12.    Permission is granted to copy and distribute modified versions of
  13. this manual under the conditions for verbatim copying, provided also
  14. that the entire resulting derived work is distributed under the terms
  15. of a permission notice identical to this one.
  16.  
  17.    Permission is granted to copy and distribute translations of this
  18. manual into another language, under the above conditions for modified
  19. versions.
  20.  
  21. 
  22. File: cpp.info,  Node: Top,  Next: Global Actions,  Up: (DIR)
  23.  
  24. The C Preprocessor
  25. ******************
  26.  
  27.    The C preprocessor is a "macro processor" that is used automatically
  28. by the C compiler to transform your program before actual compilation.
  29. It is called a macro processor because it allows you to define "macros",
  30. which are brief abbreviations for longer constructs.
  31.  
  32.    The C preprocessor provides four separate facilities that you can
  33. use as you see fit:
  34.  
  35.    * Inclusion of header files.  These are files of declarations that
  36.      can be substituted into your program.
  37.  
  38.    * Macro expansion.  You can define "macros", which are abbreviations
  39.      for arbitrary fragments of C code, and then the C preprocessor will
  40.      replace the macros with their definitions throughout the program.
  41.  
  42.    * Conditional compilation.  Using special preprocessor commands, you
  43.      can include or exclude parts of the program according to various
  44.      conditions.
  45.  
  46.    * Line control.  If you use a program to combine or rearrange source
  47.      files into an intermediate file which is then compiled, you can
  48.      use line control to inform the compiler of where each source line
  49.      originally came from.
  50.  
  51.    C preprocessors vary in some details.  This manual discusses the GNU
  52. C preprocessor, the C Compatible Compiler Preprocessor.  The GNU C
  53. preprocessor provides a superset of the features of ANSI Standard C.
  54.  
  55.    ANSI Standard C requires the rejection of many harmless constructs
  56. commonly used by today's C programs.  Such incompatibility would be
  57. inconvenient for users, so the GNU C preprocessor is configured to
  58. accept these constructs by default.  Strictly speaking, to get ANSI
  59. Standard C, you must use the options `-trigraphs', `-undef' and
  60. `-pedantic', but in practice the consequences of having strict ANSI
  61. Standard C make it undesirable to do this.  *Note Invocation::.
  62.  
  63. * Menu:
  64.  
  65. * Global Actions::    Actions made uniformly on all input files.
  66. * Commands::          General syntax of preprocessor commands.
  67. * Header Files::      How and why to use header files.
  68. * Macros::            How and why to use macros.
  69. * Conditionals::      How and why to use conditionals.
  70. * Combining Sources:: Use of line control when you combine source files.
  71. * Other Commands::    Miscellaneous preprocessor commands.
  72. * Output::            Format of output from the C preprocessor.
  73. * Invocation::        How to invoke the preprocessor; command options.
  74. * Concept Index::     Index of concepts and terms.
  75. * Index::             Index of commands, predefined macros and options.
  76.  
  77. 
  78. File: cpp.info,  Node: Global Actions,  Next: Commands,  Prev: Top,  Up: Top
  79.  
  80. Transformations Made Globally
  81. =============================
  82.  
  83.    Most C preprocessor features are inactive unless you give specific
  84. commands to request their use.  (Preprocessor commands are lines
  85. starting with `#'; *note Commands::.).  But there are three
  86. transformations that the preprocessor always makes on all the input it
  87. receives, even in the absence of commands.
  88.  
  89.    * All C comments are replaced with single spaces.
  90.  
  91.    * Backslash-Newline sequences are deleted, no matter where.  This
  92.      feature allows you to break long lines for cosmetic purposes
  93.      without changing their meaning.
  94.  
  95.    * Predefined macro names are replaced with their expansions (*note
  96.      Predefined::.).
  97.  
  98.    The first two transformations are done *before* nearly all other
  99. parsing and before preprocessor commands are recognized.  Thus, for
  100. example, you can split a line cosmetically with Backslash-Newline
  101. anywhere (except when trigraphs are in use; see below).
  102.  
  103.      /*
  104.      */ # /*
  105.      */ defi\
  106.      ne FO\
  107.      O 10\
  108.      20
  109.  
  110. is equivalent into `#define FOO 1020'.  You can split even an escape
  111. sequence with Backslash-Newline.  For example, you can split `"foo\bar"'
  112. between the `\' and the `b' to get
  113.  
  114.      "foo\\
  115.      bar"
  116.  
  117. This behavior is unclean: in all other contexts, a Backslash can be
  118. inserted in a string constant as an ordinary character by writing a
  119. double Backslash, and this creates an exception.  But the ANSI C
  120. standard requires it.  (Strict ANSI C does not allow Newlines in string
  121. constants, so they do not consider this a problem.)
  122.  
  123.    But there are a few exceptions to all three transformations.
  124.  
  125.    * C comments and predefined macro names are not recognized inside a
  126.      `#include' command in which the file name is delimited with `<'
  127.      and `>'.
  128.  
  129.    * C comments and predefined macro names are never recognized within a
  130.      character or string constant.  (Strictly speaking, this is the
  131.      rule, not an exception, but it is worth noting here anyway.)
  132.  
  133.    * Backslash-Newline may not safely be used within an ANSI "trigraph".
  134.      Trigraphs are converted before Backslash-Newline is deleted.  If
  135.      you write what looks like a trigraph with a Backslash-Newline
  136.      inside, the Backslash-Newline is deleted as usual, but it is then
  137.      too late to recognize the trigraph.
  138.  
  139.      This exception is relevant only if you use the `-trigraphs' option
  140.      to enable trigraph processing.  *Note Invocation::.
  141.  
  142. 
  143. File: cpp.info,  Node: Commands,  Next: Header Files,  Prev: Global Actions,  Up: Top
  144.  
  145. Preprocessor Commands
  146. =====================
  147.  
  148.    Most preprocessor features are active only if you use preprocessor
  149. commands to request their use.
  150.  
  151.    Preprocessor commands are lines in your program that start with `#'.
  152. The `#' is followed by an identifier that is the "command name".  For
  153. example, `#define' is the command that defines a macro.  Whitespace is
  154. also allowed before and after the `#'.
  155.  
  156.    The set of valid command names is fixed.  Programs cannot define new
  157. preprocessor commands.
  158.  
  159.    Some command names require arguments; these make up the rest of the
  160. command line and must be separated from the command name by whitespace.
  161. For example, `#define' must be followed by a macro name and the
  162. intended expansion of the macro.
  163.  
  164.    A preprocessor command cannot be more than one line in normal
  165. circumstances.  It may be split cosmetically with Backslash-Newline,
  166. but that has no effect on its meaning.  Comments containing Newlines
  167. can also divide the command into multiple lines, but the comments are
  168. changed to Spaces before the command is interpreted.  The only way a
  169. significant Newline can occur in a preprocessor command is within a
  170. string constant or character constant.  Note that most C compilers that
  171. might be applied to the output from the preprocessor do not accept
  172. string or character constants containing Newlines.
  173.  
  174.    The `#' and the command name cannot come from a macro expansion.  For
  175. example, if `foo' is defined as a macro expanding to `define', that
  176. does not make `#foo' a valid preprocessor command.
  177.  
  178. 
  179. File: cpp.info,  Node: Header Files,  Next: Macros,  Prev: Commands,  Up: Top
  180.  
  181. Header Files
  182. ============
  183.  
  184.    A header file is a file containing C declarations and macro
  185. definitions (*note Macros::.) to be shared between several source
  186. files.  You request the use of a header file in your program with the C
  187. preprocessor command `#include'.
  188.  
  189. * Menu:
  190.  
  191. * Header Uses::         What header files are used for.
  192. * Include Syntax::      How to write `#include' commands.
  193. * Include Operation::   What `#include' does.
  194. * Once-Only::        Preventing multiple inclusion of one header file.
  195. * Inheritance::         Including one header file in another header file.
  196.  
  197. 
  198. File: cpp.info,  Node: Header Uses,  Next: Include Syntax,  Prev: Header Files,  Up: Header Files
  199.  
  200. Uses of Header Files
  201. --------------------
  202.  
  203.    Header files serve two kinds of purposes.
  204.  
  205.    * System header files declare the interfaces to parts of the
  206.      operating system.  You include them in your program to supply the
  207.      definitions and declarations you need to invoke system calls and
  208.      libraries.
  209.  
  210.    * Your own header files contain declarations for interfaces between
  211.      the source files of your program.  Each time you have a group of
  212.      related declarations and macro definitions all or most of which
  213.      are needed in several different source files, it is a good idea to
  214.      create a header file for them.
  215.  
  216.    Including a header file produces the same results in C compilation as
  217. copying the header file into each source file that needs it.  But such
  218. copying would be time-consuming and error-prone.  With a header file,
  219. the related declarations appear in only one place.  If they need to be
  220. changed, they can be changed in one place, and programs that include
  221. the header file will automatically use the new version when next
  222. recompiled.  The header file eliminates the labor of finding and
  223. changing all the copies as well as the risk that a failure to find one
  224. copy will result in inconsistencies within a program.
  225.  
  226.    The usual convention is to give header files names that end with
  227. `.h'.
  228.  
  229. 
  230. File: cpp.info,  Node: Include Syntax,  Next: Include Operation,  Prev: Header Uses,  Up: Header Files
  231.  
  232. The `#include' Command
  233. ----------------------
  234.  
  235.    Both user and system header files are included using the preprocessor
  236. command `#include'.  It has three variants:
  237.  
  238. `#include <FILE>'
  239.      This variant is used for system header files.  It searches for a
  240.      file named FILE in a list of directories specified by you, then in
  241.      a standard list of system directories.  You specify directories to
  242.      search for header files with the command option `-I' (*note
  243.      Invocation::.).  The option `-nostdinc' inhibits searching the
  244.      standard system directories; in this case only the directories you
  245.      specify are searched.
  246.  
  247.      The parsing of this form of `#include' is slightly special because
  248.      comments are not recognized within the `<...>'.  Thus, in
  249.      `#include <x/*y>' the `/*' does not start a comment and the
  250.      command specifies inclusion of a system header file named `x/*y'.
  251.      Of course, a header file with such a name is unlikely to exist on
  252.      Unix, where shell wildcard features would make it hard to
  253.      manipulate.
  254.  
  255.      The argument FILE may not contain a `>' character.  It may,
  256.      however, contain a `<' character.
  257.  
  258. `#include "FILE"'
  259.      This variant is used for header files of your own program.  It
  260.      searches for a file named FILE first in the current directory,
  261.      then in the same directories used for system header files.  The
  262.      current directory is the directory of the current input file.  It
  263.      is tried first because it is presumed to be the location of the
  264.      files that the current input file refers to.  (If the `-I-' option
  265.      is used, the special treatment of the current directory is
  266.      inhibited.)
  267.  
  268.      The argument FILE may not contain `"' characters.  If backslashes
  269.      occur within FILE, they are considered ordinary text characters,
  270.      not escape characters.  None of the character escape sequences
  271.      appropriate to string constants in C are processed.  Thus,
  272.      `#include "x\n\\y"' specifies a filename containing three
  273.      backslashes.  It is not clear why this behavior is ever useful, but
  274.      the ANSI standard specifies it.
  275.  
  276. `#include ANYTHING ELSE'
  277.      This variant is called a "computed #include".  Any `#include'
  278.      command whose argument does not fit the above two forms is a
  279.      computed include.  The text ANYTHING ELSE is checked for macro
  280.      calls, which are expanded (*note Macros::.).  When this is done,
  281.      the result must fit one of the above two variants--in particular,
  282.      the expanded text must in the end be surrounded by either quotes
  283.      or angle braces.
  284.  
  285.      This feature allows you to define a macro which controls the file
  286.      name to be used at a later point in the program.  One application
  287.      of this is to allow a site-configuration file for your program to
  288.      specify the names of the system include files to be used.  This
  289.      can help in porting the program to various operating systems in
  290.      which the necessary system header files are found in different
  291.      places.
  292.  
  293. 
  294. File: cpp.info,  Node: Include Operation,  Next: Once-Only,  Prev: Include Syntax,  Up: Header Files
  295.  
  296. How `#include' Works
  297. --------------------
  298.  
  299.    The `#include' command works by directing the C preprocessor to scan
  300. the specified file as input before continuing with the rest of the
  301. current file.  The output from the preprocessor contains the output
  302. already generated, followed by the output resulting from the included
  303. file, followed by the output that comes from the text after the
  304. `#include' command.  For example, given two files as follows:
  305.  
  306.      /* File program.c */
  307.      int x;
  308.      #include "header.h"
  309.      
  310.      main ()
  311.      {
  312.        printf (test ());
  313.      }
  314.      
  315.      
  316.      /* File header.h */
  317.      char *test ();
  318.  
  319. the output generated by the C preprocessor for `program.c' as input
  320. would be
  321.  
  322.      int x;
  323.      char *test ();
  324.      
  325.      main ()
  326.      {
  327.        printf (test ());
  328.      }
  329.  
  330.    Included files are not limited to declarations and macro
  331. definitions; those are merely the typical uses.  Any fragment of a C
  332. program can be included from another file.  The include file could even
  333. contain the beginning of a statement that is concluded in the
  334. containing file, or the end of a statement that was started in the
  335. including file.  However, a comment or a string or character constant
  336. may not start in the included file and finish in the including file.
  337. An unterminated comment, string constant or character constant in an
  338. included file is considered to end (with an error message) at the end
  339. of the file.
  340.  
  341.    The line following the `#include' command is always treated as a
  342. separate line by the C preprocessor even if the included file lacks a
  343. final newline.
  344.  
  345. 
  346. File: cpp.info,  Node: Once-Only,  Next: Inheritance,  Prev: Include Operation,  Up: Header Files
  347.  
  348. Once-Only Include Files
  349. -----------------------
  350.  
  351.    Very often, one header file includes another.  It can easily result
  352. that a certain header file is included more than once.  This may lead
  353. to errors, if the header file defines structure types or typedefs, and
  354. is certainly wasteful.  Therefore, we often wish to prevent multiple
  355. inclusion of a header file.
  356.  
  357.    The standard way to do this is to enclose the entire real contents
  358. of the file in a conditional, like this:
  359.  
  360.      #ifndef __FILE_FOO_SEEN__
  361.      #define __FILE_FOO_SEEN__
  362.      
  363.      THE ENTIRE FILE
  364.      
  365.      #endif /* __FILE_FOO_SEEN__ */
  366.  
  367.    The macro `__FILE_FOO_SEEN__' indicates that the file has been
  368. included once already; its name should begin with `__' to avoid
  369. conflicts with user programs, and it should contain the name of the file
  370. and some additional text, to avoid conflicts with other header files.
  371.  
  372.    The GNU C preprocessor is programmed to notice when a header file
  373. uses this particular construct and handle it efficiently.  If a header
  374. file is contained entirely in a `#ifndef' conditional, then it records
  375. that fact.  If a subsequent `#include' specifies the same file, and the
  376. macro in the `#ifndef' is already defined, then the file is entirely
  377. skipped, without even reading it.
  378.  
  379.    There is also an explicit command to tell the preprocessor that it
  380. need not include a file more than once.  This is called `#pragma once',
  381. and was used *in addition to* the `#ifndef' conditional around the
  382. contents of the header file.  `#pragma once' is now obsolete and should
  383. not be used at all.
  384.  
  385.    In the Objective C language, there is a variant of `#include' called
  386. `#import' which includes a file, but does so at most once.  If you use
  387. `#import' *instead of* `#include', then you don't need the conditionals
  388. inside the header file to prevent multiple execution of the contents.
  389.  
  390.    `#import' is obsolete because it is not a well-designed feature.  It
  391. requires the users of a header file--the applications programmers--to
  392. know that a certain header file should only be included once.  It is
  393. much better for the header file's implementor to write the file so that
  394. users don't need to know this.  Using `#ifndef' accomplishes this goal.
  395.  
  396. 
  397. File: cpp.info,  Node: Inheritance,  Prev: Once-Only,  Up: Header Files
  398.  
  399. Inheritance and Header Files
  400. ============================
  401.  
  402.    "Inheritance" is what happens when one object or file derives some
  403. of its contents by virtual copying from another object or file.  In the
  404. case of C header files, inheritance means that one header file includes
  405. another header file and then replaces or adds something.
  406.  
  407.    If the inheriting header file and the base header file have different
  408. names, then inheritance is straightforward: simply write `#include
  409. "BASE"' in the inheriting file.
  410.  
  411.    Sometimes it is necessary to give the inheriting file the same name
  412. as the base file.  This is less straightforward.
  413.  
  414.    For example, suppose an application program uses the system header
  415. file `sys/signal.h', but the version of `/usr/include/sys/signal.h' on
  416. a particular system doesn't do what the application program expects.
  417. It might be convenient to define a "local" version, perhaps under the
  418. name `/gnu/include/sys/signal.h', to override or add to the one
  419. supplied by the system.
  420.  
  421.    You can do this by using the option `-I.' for compilation, and
  422. writing a file `sys/signal.h' that does what the application program
  423. expects.  But making this file include the standard `sys/signal.h' is
  424. not so easy--writing `#include <sys/signal.h>' in that file doesn't
  425. work, because it includes your own version of the file, not the
  426. standard system version.  Used in that file itself, this leads to an
  427. infinite recursion and a fatal error in compilation.
  428.  
  429.    `#include </usr/include/sys/signal.h>' would find the proper file,
  430. but that is not clean, since it makes an assumption about where the
  431. system header file is found.  This is bad for maintenance, since it
  432. means that any change in where the system's header files are kept
  433. requires a change somewhere else.
  434.  
  435.    The clean way to solve this problem is to use `#include_next', which
  436. means, "Include the *next* file with this name."  This command works
  437. like `#include' except in searching for the specified file: it starts
  438. searching the list of header file directories *after* the directory in
  439. which the current file was found.
  440.  
  441.    Suppose you specify `-I /gnu/include', and the list of directories
  442. to search also includes `/usr/include'; and suppose that both
  443. directories contain a file named `sys/signal.h'.  Ordinary `#include
  444. <sys/signal.h>' finds the file under `/gnu/include'.  If that file
  445. contains `#include_next <sys/signal.h>', it starts searching after that
  446. directory, and finds the file in `/usr/include'.
  447.  
  448. 
  449. File: cpp.info,  Node: Macros,  Next: Conditionals,  Prev: Header Files,  Up: Top
  450.  
  451. Macros
  452. ======
  453.  
  454.    A macro is a sort of abbreviation which you can define once and then
  455. use later.  There are many complicated features associated with macros
  456. in the C preprocessor.
  457.  
  458. * Menu:
  459.  
  460. * Simple Macros::    Macros that always expand the same way.
  461. * Argument Macros::  Macros that accept arguments that are substituted
  462.                        into the macro expansion.
  463. * Predefined::       Predefined macros that are always available.
  464. * Stringification::  Macro arguments converted into string constants.
  465. * Concatenation::    Building tokens from parts taken from macro arguments.
  466. * Undefining::       Cancelling a macro's definition.
  467. * Redefining::       Changing a macro's definition.
  468. * Macro Pitfalls::   Macros can confuse the unwary.  Here we explain
  469.                        several common problems and strange features.
  470.  
  471. 
  472. File: cpp.info,  Node: Simple Macros,  Next: Argument Macros,  Prev: Macros,  Up: Macros
  473.  
  474. Simple Macros
  475. -------------
  476.  
  477.    A "simple macro" is a kind of abbreviation.  It is a name which
  478. stands for a fragment of code.  Some people refer to these as "manifest
  479. constants".
  480.  
  481.    Before you can use a macro, you must "define" it explicitly with the
  482. `#define' command.  `#define' is followed by the name of the macro and
  483. then the code it should be an abbreviation for.  For example,
  484.  
  485.      #define BUFFER_SIZE 1020
  486.  
  487. defines a macro named `BUFFER_SIZE' as an abbreviation for the text
  488. `1020'.  Therefore, if somewhere after this `#define' command there
  489. comes a C statement of the form
  490.  
  491.      foo = (char *) xmalloc (BUFFER_SIZE);
  492.  
  493. then the C preprocessor will recognize and "expand" the macro
  494. `BUFFER_SIZE', resulting in
  495.  
  496.      foo = (char *) xmalloc (1020);
  497.  
  498. the definition must be a single line; however, it may not end in the
  499. middle of a multi-line string constant or character constant.
  500.  
  501.    The use of all upper case for macro names is a standard convention.
  502. Programs are easier to read when it is possible to tell at a glance
  503. which names are macros.
  504.  
  505.    Normally, a macro definition must be a single line, like all C
  506. preprocessor commands.  (You can split a long macro definition
  507. cosmetically with Backslash-Newline.)  There is one exception: Newlines
  508. can be included in the macro definition if within a string or character
  509. constant.  By the same token, it is not possible for a macro definition
  510. to contain an unbalanced quote character; the definition automatically
  511. extends to include the matching quote character that ends the string or
  512. character constant.  Comments within a macro definition may contain
  513. Newlines, which make no difference since the comments are entirely
  514. replaced with Spaces regardless of their contents.
  515.  
  516.    Aside from the above, there is no restriction on what can go in a
  517. macro body.  Parentheses need not balance.  The body need not resemble
  518. valid C code.  (Of course, you might get error messages from the C
  519. compiler when you use the macro.)
  520.  
  521.    The C preprocessor scans your program sequentially, so macro
  522. definitions take effect at the place you write them.  Therefore, the
  523. following input to the C preprocessor
  524.  
  525.      foo = X;
  526.      #define X 4
  527.      bar = X;
  528.  
  529. produces as output
  530.  
  531.      foo = X;
  532.      
  533.      bar = 4;
  534.  
  535.    After the preprocessor expands a macro name, the macro's definition
  536. body is appended to the front of the remaining input, and the check for
  537. macro calls continues.  Therefore, the macro body can contain calls to
  538. other macros.  For example, after
  539.  
  540.      #define BUFSIZE 1020
  541.      #define TABLESIZE BUFSIZE
  542.  
  543. the name `TABLESIZE' when used in the program would go through two
  544. stages of expansion, resulting ultimately in `1020'.
  545.  
  546.    This is not at all the same as defining `TABLESIZE' to be `1020'.
  547. The `#define' for `TABLESIZE' uses exactly the body you specify--in
  548. this case, `BUFSIZE'--and does not check to see whether it too is the
  549. name of a macro.  It's only when you *use* `TABLESIZE' that the result
  550. of its expansion is checked for more macro names.  *Note Cascaded
  551. Macros::.
  552.  
  553. 
  554. File: cpp.info,  Node: Argument Macros,  Next: Predefined,  Prev: Simple Macros,  Up: Macros
  555.  
  556. Macros with Arguments
  557. ---------------------
  558.  
  559.    A simple macro always stands for exactly the same text, each time it
  560. is used.  Macros can be more flexible when they accept "arguments".
  561. Arguments are fragments of code that you supply each time the macro is
  562. used.  These fragments are included in the expansion of the macro
  563. according to the directions in the macro definition.
  564.  
  565.    To define a macro that uses arguments, you write a `#define' command
  566. with a list of "argument names" in parentheses after the name of the
  567. macro.  The argument names may be any valid C identifiers, separated by
  568. commas and optionally whitespace.  The open-parenthesis must follow the
  569. macro name immediately, with no space in between.
  570.  
  571.    For example, here is a macro that computes the minimum of two numeric
  572. values, as it is defined in many C programs:
  573.  
  574.      #define min(X, Y)  ((X) < (Y) ? (X) : (Y))
  575.  
  576. (This is not the best way to define a "minimum" macro in GNU C.  *Note
  577. Side Effects::, for more information.)
  578.  
  579.    To use a macro that expects arguments, you write the name of the
  580. macro followed by a list of "actual arguments" in parentheses,
  581. separated by commas.  The number of actual arguments you give must
  582. match the number of arguments the macro expects.   Examples of use of
  583. the macro `min' include `min (1, 2)' and `min (x + 28, *p)'.
  584.  
  585.    The expansion text of the macro depends on the arguments you use.
  586. Each of the argument names of the macro is replaced, throughout the
  587. macro definition, with the corresponding actual argument.  Using the
  588. same macro `min' defined above, `min (1, 2)' expands into
  589.  
  590.      ((1) < (2) ? (1) : (2))
  591.  
  592. where `1' has been substituted for `X' and `2' for `Y'.
  593.  
  594.    Likewise, `min (x + 28, *p)' expands into
  595.  
  596.      ((x + 28) < (*p) ? (x + 28) : (*p))
  597.  
  598.    Parentheses in the actual arguments must balance; a comma within
  599. parentheses does not end an argument.  However, there is no requirement
  600. for brackets or braces to balance, and they do not prevent a comma from
  601. separating arguments.  Thus,
  602.  
  603.      macro (array[x = y, x + 1])
  604.  
  605. passes two arguments to `macro': `array[x = y' and `x + 1]'.  If you
  606. want to supply `array[x = y, x + 1]' as an argument, you must write it
  607. as `array[(x = y, x + 1)]', which is equivalent C code.
  608.  
  609.    After the actual arguments are substituted into the macro body, the
  610. entire result is appended to the front of the remaining input, and the
  611. check for macro calls continues.  Therefore, the actual arguments can
  612. contain calls to other macros, either with or without arguments, or
  613. even to the same macro.  The macro body can also contain calls to other
  614. macros.  For example, `min (min (a, b), c)' expands into this text:
  615.  
  616.      ((((a) < (b) ? (a) : (b))) < (c)
  617.       ? (((a) < (b) ? (a) : (b)))
  618.       : (c))
  619.  
  620. (Line breaks shown here for clarity would not actually be generated.)
  621.  
  622.    If a macro `foo' takes one argument, and you want to supply an empty
  623. argument, you must write at least some whitespace between the
  624. parentheses, like this: `foo ( )'.  Just `foo ()' is providing no
  625. arguments, which is an error if `foo' expects an argument.  But `foo0
  626. ()' is the correct way to call a macro defined to take zero arguments,
  627. like this:
  628.  
  629.      #define foo0() ...
  630.  
  631.    If you use the macro name followed by something other than an
  632. open-parenthesis (after ignoring any spaces, tabs and comments that
  633. follow), it is not a call to the macro, and the preprocessor does not
  634. change what you have written.  Therefore, it is possible for the same
  635. name to be a variable or function in your program as well as a macro,
  636. and you can choose in each instance whether to refer to the macro (if
  637. an actual argument list follows) or the variable or function (if an
  638. argument list does not follow).
  639.  
  640.    Such dual use of one name could be confusing and should be avoided
  641. except when the two meanings are effectively synonymous: that is, when
  642. the name is both a macro and a function and the two have similar
  643. effects.  You can think of the name simply as a function; use of the
  644. name for purposes other than calling it (such as, to take the address)
  645. will refer to the function, while calls will expand the macro and
  646. generate better but equivalent code.  For example, you can use a
  647. function named `min' in the same source file that defines the macro.
  648. If you write `&min' with no argument list, you refer to the function.
  649. If you write `min (x, bb)', with an argument list, the macro is
  650. expanded.  If you write `(min) (a, bb)', where the name `min' is not
  651. followed by an open-parenthesis, the macro is not expanded, so you wind
  652. up with a call to the function `min'.
  653.  
  654.    You may not define the same name as both a simple macro and a macro
  655. with arguments.
  656.  
  657.    In the definition of a macro with arguments, the list of argument
  658. names must follow the macro name immediately with no space in between.
  659. If there is a space after the macro name, the macro is defined as
  660. taking no arguments, and all the rest of the line is taken to be the
  661. expansion.  The reason for this is that it is often useful to define a
  662. macro that takes no arguments and whose definition begins with an
  663. identifier in parentheses.  This rule about spaces makes it possible
  664. for you to do either this:
  665.  
  666.      #define FOO(x) - 1 / (x)
  667.  
  668. (which defines `FOO' to take an argument and expand into minus the
  669. reciprocal of that argument) or this:
  670.  
  671.      #define BAR (x) - 1 / (x)
  672.  
  673. (which defines `BAR' to take no argument and always expand into `(x) -
  674. 1 / (x)').
  675.  
  676.    Note that the *uses* of a macro with arguments can have spaces before
  677. the left parenthesis; it's the *definition* where it matters whether
  678. there is a space.
  679.  
  680. 
  681. File: cpp.info,  Node: Predefined,  Next: Stringification,  Prev: Argument Macros,  Up: Macros
  682.  
  683. Predefined Macros
  684. -----------------
  685.  
  686.    Several simple macros are predefined.  You can use them without
  687. giving definitions for them.  They fall into two classes: standard
  688. macros and system-specific macros.
  689.  
  690. * Menu:
  691.  
  692. * Standard Predefined::     Standard predefined macros.
  693. * Nonstandard Predefined::  Nonstandard predefined macros.
  694.  
  695. 
  696. File: cpp.info,  Node: Standard Predefined,  Next: Nonstandard Predefined,  Prev: Predefined,  Up: Predefined
  697.  
  698. Standard Predefined Macros
  699. ..........................
  700.  
  701.    The standard predefined macros are available with the same meanings
  702. regardless of the machine or operating system on which you are using
  703. GNU C.  Their names all start and end with double underscores.  Those
  704. preceding `__GNUC__' in this table are standardized by ANSI C; the rest
  705. are GNU C extensions.
  706.  
  707. `__FILE__'
  708.      This macro expands to the name of the current input file, in the
  709.      form of a C string constant.  The precise name returned is the one
  710.      that was specified in `#include' or as the input file name
  711.      argument.
  712.  
  713. `__LINE__'
  714.      This macro expands to the current input line number, in the form
  715.      of a decimal integer constant.  While we call it a predefined
  716.      macro, it's a pretty strange macro, since its "definition" changes
  717.      with each new line of source code.
  718.  
  719.      This and `__FILE__' are useful in generating an error message to
  720.      report an inconsistency detected by the program; the message can
  721.      state the source line at which the inconsistency was detected.
  722.      For example,
  723.  
  724.           fprintf (stderr, "Internal error: "
  725.                    "negative string length "
  726.                            "%d at %s, line %d.",
  727.                    length, __FILE__, __LINE__);
  728.  
  729.      A `#include' command changes the expansions of `__FILE__' and
  730.      `__LINE__' to correspond to the included file.  At the end of that
  731.      file, when processing resumes on the input file that contained the
  732.      `#include' command, the expansions of `__FILE__' and `__LINE__'
  733.      revert to the values they had before the `#include' (but
  734.      `__LINE__' is then incremented by one as processing moves to the
  735.      line after the `#include').
  736.  
  737.      The expansions of both `__FILE__' and `__LINE__' are altered if a
  738.      `#line' command is used.  *Note Combining Sources::.
  739.  
  740. `__INCLUDE_LEVEL__'
  741.      This macro expands to a decimal integer constant that represents
  742.      the depth of nesting in include files.  The value of this macro is
  743.      incremented on every `#include' command and decremented at every
  744.      end of file.
  745.  
  746. `__DATE__'
  747.      This macro expands to a string constant that describes the date on
  748.      which the preprocessor is being run.  The string constant contains
  749.      eleven characters and looks like `"Jan 29 1987"' or `"Apr 1 1905"'.
  750.  
  751. `__TIME__'
  752.      This macro expands to a string constant that describes the time at
  753.      which the preprocessor is being run.  The string constant contains
  754.      eight characters and looks like `"23:59:01"'.
  755.  
  756. `__STDC__'
  757.      This macro expands to the constant 1, to signify that this is ANSI
  758.      Standard C.  (Whether that is actually true depends on what C
  759.      compiler will operate on the output from the preprocessor.)
  760.  
  761. `__GNUC__'
  762.      This macro is defined if and only if this is GNU C.  This macro is
  763.      defined only when the entire GNU C compiler is in use; if you
  764.      invoke the preprocessor directly, `__GNUC__' is undefined.
  765.  
  766. `__GNUG__'
  767.      The GNU C compiler defines this when the compilation language is
  768.      C++; use `__GNUG__' to distinguish between GNU C and GNU C++.
  769.  
  770. `__cplusplus'
  771.      The draft ANSI standard for C++ used to require predefining this
  772.      variable.  Though it is no longer required, GNU C++ continues to
  773.      define it, as do other popular C++ compilers.  You can use
  774.      `__cplusplus' to test whether a header is compiled by a C compiler
  775.      or a C++ compiler.
  776.  
  777. `__STRICT_ANSI__'
  778.      This macro is defined if and only if the `-ansi' switch was
  779.      specified when GNU C was invoked.  Its definition is the null
  780.      string.  This macro exists primarily to direct certain GNU header
  781.      files not to define certain traditional Unix constructs which are
  782.      incompatible with ANSI C.
  783.  
  784. `__BASE_FILE__'
  785.      This macro expands to the name of the main input file, in the form
  786.      of a C string constant.  This is the source file that was specified
  787.      as an argument when the C compiler was invoked.
  788.  
  789. `__VERSION__'
  790.      This macro expands to a string which describes the version number
  791.      of GNU C.  The string is normally a sequence of decimal numbers
  792.      separated by periods, such as `"1.18"'.  The only reasonable use
  793.      of this macro is to incorporate it into a string constant.
  794.  
  795. `__OPTIMIZE__'
  796.      This macro is defined in optimizing compilations.  It causes
  797.      certain GNU header files to define alternative macro definitions
  798.      for some system library functions.  It is unwise to refer to or
  799.      test the definition of this macro unless you make very sure that
  800.      programs will execute with the same effect regardless.
  801.  
  802. `__CHAR_UNSIGNED__'
  803.      This macro is defined if and only if the data type `char' is
  804.      unsigned on the target machine.  It exists to cause the standard
  805.      header file `limit.h' to work correctly.  It is bad practice to
  806.      refer to this macro yourself; instead, refer to the standard
  807.      macros defined in `limit.h'.  The preprocessor uses this macro to
  808.      determine whether or not to sign-extend large character constants
  809.      written in octal; see *Note The `#if' Command: #if Command.
  810.  
  811. 
  812. File: cpp.info,  Node: Nonstandard Predefined,  Prev: Standard Predefined,  Up: Predefined
  813.  
  814. Nonstandard Predefined Macros
  815. .............................
  816.  
  817.    The C preprocessor normally has several predefined macros that vary
  818. between machines because their purpose is to indicate what type of
  819. system and machine is in use.  This manual, being for all systems and
  820. machines, cannot tell you exactly what their names are; instead, we
  821. offer a list of some typical ones.  You can use `cpp -dM' to see the
  822. values of predefined macros; *note Invocation::..
  823.  
  824.    Some nonstandard predefined macros describe the operating system in
  825. use, with more or less specificity.  For example,
  826.  
  827. `unix'
  828.      `unix' is normally predefined on all Unix systems.
  829.  
  830. `BSD'
  831.      `BSD' is predefined on recent versions of Berkeley Unix (perhaps
  832.      only in version 4.3).
  833.  
  834.    Other nonstandard predefined macros describe the kind of CPU, with
  835. more or less specificity.  For example,
  836.  
  837. `vax'
  838.      `vax' is predefined on Vax computers.
  839.  
  840. `mc68000'
  841.      `mc68000' is predefined on most computers whose CPU is a Motorola
  842.      68000, 68010 or 68020.
  843.  
  844. `m68k'
  845.      `m68k' is also predefined on most computers whose CPU is a 68000,
  846.      68010 or 68020; however, some makers use `mc68000' and some use
  847.      `m68k'.  Some predefine both names.  What happens in GNU C depends
  848.      on the system you are using it on.
  849.  
  850. `M68020'
  851.      `M68020' has been observed to be predefined on some systems that
  852.      use 68020 CPUs--in addition to `mc68000' and `m68k', which are
  853.      less specific.
  854.  
  855. `_AM29K'
  856. `_AM29000'
  857.      Both `_AM29K' and `_AM29000' are predefined for the AMD 29000 CPU
  858.      family.
  859.  
  860. `ns32000'
  861.      `ns32000' is predefined on computers which use the National
  862.      Semiconductor 32000 series CPU.
  863.  
  864.    Yet other nonstandard predefined macros describe the manufacturer of
  865. the system.  For example,
  866.  
  867. `sun'
  868.      `sun' is predefined on all models of Sun computers.
  869.  
  870. `pyr'
  871.      `pyr' is predefined on all models of Pyramid computers.
  872.  
  873. `sequent'
  874.      `sequent' is predefined on all models of Sequent computers.
  875.  
  876.    These predefined symbols are not only nonstandard, they are contrary
  877. to the ANSI standard because their names do not start with underscores.
  878. Therefore, the option `-ansi' inhibits the definition of these symbols.
  879.  
  880.    This tends to make `-ansi' useless, since many programs depend on the
  881. customary nonstandard predefined symbols.  Even system header files
  882. check them and will generate incorrect declarations if they do not find
  883. the names that are expected.  You might think that the header files
  884. supplied for the Uglix computer would not need to test what machine
  885. they are running on, because they can simply assume it is the Uglix;
  886. but often they do, and they do so using the customary names.  As a
  887. result, very few C programs will compile with `-ansi'.  We intend to
  888. avoid such problems on the GNU system.
  889.  
  890.    What, then, should you do in an ANSI C program to test the type of
  891. machine it will run on?
  892.  
  893.    GNU C offers a parallel series of symbols for this purpose, whose
  894. names are made from the customary ones by adding `__' at the beginning
  895. and end.  Thus, the symbol `__vax__' would be available on a Vax, and
  896. so on.
  897.  
  898.    The set of nonstandard predefined names in the GNU C preprocessor is
  899. controlled (when `cpp' is itself compiled) by the macro
  900. `CPP_PREDEFINES', which should be a string containing `-D' options,
  901. separated by spaces.  For example, on the Sun 3, we use the following
  902. definition:
  903.  
  904.      #define CPP_PREDEFINES "-Dmc68000 -Dsun -Dunix -Dm68k"
  905.  
  906. This macro is usually specified in `tm.h'.
  907.  
  908. 
  909. File: cpp.info,  Node: Stringification,  Next: Concatenation,  Prev: Predefined,  Up: Macros
  910.  
  911. Stringification
  912. ---------------
  913.  
  914.    "Stringification" means turning a code fragment into a string
  915. constant whose contents are the text for the code fragment.  For
  916. example, stringifying `foo (z)' results in `"foo (z)"'.
  917.  
  918.    In the C preprocessor, stringification is an option available when
  919. macro arguments are substituted into the macro definition.  In the body
  920. of the definition, when an argument name appears, the character `#'
  921. before the name specifies stringification of the corresponding actual
  922. argument when it is substituted at that point in the definition.  The
  923. same argument may be substituted in other places in the definition
  924. without stringification if the argument name appears in those places
  925. with no `#'.
  926.  
  927.    Here is an example of a macro definition that uses stringification:
  928.  
  929.      #define WARN_IF(EXP) \
  930.      do { if (EXP) \
  931.              fprintf (stderr, "Warning: " #EXP "\n"); } \
  932.      while (0)
  933.  
  934. Here the actual argument for `EXP' is substituted once as given, into
  935. the `if' statement, and once as stringified, into the argument to
  936. `fprintf'.  The `do' and `while (0)' are a kludge to make it possible
  937. to write `WARN_IF (ARG);', which the resemblance of `WARN_IF' to a
  938. function would make C programmers want to do; *note Swallow
  939. Semicolon::.).
  940.  
  941.    The stringification feature is limited to transforming one macro
  942. argument into one string constant: there is no way to combine the
  943. argument with other text and then stringify it all together.  But the
  944. example above shows how an equivalent result can be obtained in ANSI
  945. Standard C using the feature that adjacent string constants are
  946. concatenated as one string constant.  The preprocessor stringifies the
  947. actual value of `EXP' into a separate string constant, resulting in
  948. text like
  949.  
  950.      do { if (x == 0) \
  951.              fprintf (stderr, "Warning: " "x == 0" "\n"); } \
  952.      while (0)
  953.  
  954. but the C compiler then sees three consecutive string constants and
  955. concatenates them into one, producing effectively
  956.  
  957.      do { if (x == 0) \
  958.              fprintf (stderr, "Warning: x == 0\n"); } \
  959.      while (0)
  960.  
  961.    Stringification in C involves more than putting doublequote
  962. characters around the fragment; it is necessary to put backslashes in
  963. front of all doublequote characters, and all backslashes in string and
  964. character constants, in order to get a valid C string constant with the
  965. proper contents.  Thus, stringifying `p = "foo\n";' results in `"p =
  966. \"foo\\n\";"'.  However, backslashes that are not inside of string or
  967. character constants are not duplicated: `\n' by itself stringifies to
  968. `"\n"'.
  969.  
  970.    Whitespace (including comments) in the text being stringified is
  971. handled according to precise rules.  All leading and trailing
  972. whitespace is ignored.  Any sequence of whitespace in the middle of the
  973. text is converted to a single space in the stringified result.
  974.  
  975. 
  976. File: cpp.info,  Node: Concatenation,  Next: Undefining,  Prev: Stringification,  Up: Macros
  977.  
  978. Concatenation
  979. -------------
  980.  
  981.    "Concatenation" means joining two strings into one.  In the context
  982. of macro expansion, concatenation refers to joining two lexical units
  983. into one longer one.  Specifically, an actual argument to the macro can
  984. be concatenated with another actual argument or with fixed text to
  985. produce a longer name.  The longer name might be the name of a function,
  986. variable or type, or a C keyword; it might even be the name of another
  987. macro, in which case it will be expanded.
  988.  
  989.    When you define a macro, you request concatenation with the special
  990. operator `##' in the macro body.  When the macro is called, after
  991. actual arguments are substituted, all `##' operators are deleted, and
  992. so is any whitespace next to them (including whitespace that was part
  993. of an actual argument).  The result is to concatenate the syntactic
  994. tokens on either side of the `##'.
  995.  
  996.    Consider a C program that interprets named commands.  There probably
  997. needs to be a table of commands, perhaps an array of structures
  998. declared as follows:
  999.  
  1000.      struct command
  1001.      {
  1002.        char *name;
  1003.        void (*function) ();
  1004.      };
  1005.      
  1006.      struct command commands[] =
  1007.      {
  1008.        { "quit", quit_command},
  1009.        { "help", help_command},
  1010.        ...
  1011.      };
  1012.  
  1013.    It would be cleaner not to have to give each command name twice,
  1014. once in the string constant and once in the function name.  A macro
  1015. which takes the name of a command as an argument can make this
  1016. unnecessary.  The string constant can be created with stringification,
  1017. and the function name by concatenating the argument with `_command'.
  1018. Here is how it is done:
  1019.  
  1020.      #define COMMAND(NAME)  { #NAME, NAME ## _command }
  1021.      
  1022.      struct command commands[] =
  1023.      {
  1024.        COMMAND (quit),
  1025.        COMMAND (help),
  1026.        ...
  1027.      };
  1028.  
  1029.    The usual case of concatenation is concatenating two names (or a
  1030. name and a number) into a longer name.  But this isn't the only valid
  1031. case.  It is also possible to concatenate two numbers (or a number and
  1032. a name, such as `1.5' and `e3') into a number.  Also, multi-character
  1033. operators such as `+=' can be formed by concatenation.  In some cases
  1034. it is even possible to piece together a string constant.  However, two
  1035. pieces of text that don't together form a valid lexical unit cannot be
  1036. concatenated.  For example, concatenation with `x' on one side and `+'
  1037. on the other is not meaningful because those two characters can't fit
  1038. together in any lexical unit of C.  The ANSI standard says that such
  1039. attempts at concatenation are undefined, but in the GNU C preprocessor
  1040. it is well defined: it puts the `x' and `+' side by side with no
  1041. particular special results.
  1042.  
  1043.    Keep in mind that the C preprocessor converts comments to whitespace
  1044. before macros are even considered.  Therefore, you cannot create a
  1045. comment by concatenating `/' and `*': the `/*' sequence that starts a
  1046. comment is not a lexical unit, but rather the beginning of a "long"
  1047. space character.  Also, you can freely use comments next to a `##' in a
  1048. macro definition, or in actual arguments that will be concatenated,
  1049. because the comments will be converted to spaces at first sight, and
  1050. concatenation will later discard the spaces.
  1051.  
  1052. 
  1053. File: cpp.info,  Node: Undefining,  Next: Redefining,  Prev: Concatenation,  Up: Macros
  1054.  
  1055. Undefining Macros
  1056. -----------------
  1057.  
  1058.    To "undefine" a macro means to cancel its definition.  This is done
  1059. with the `#undef' command.  `#undef' is followed by the macro name to
  1060. be undefined.
  1061.  
  1062.    Like definition, undefinition occurs at a specific point in the
  1063. source file, and it applies starting from that point.  The name ceases
  1064. to be a macro name, and from that point on it is treated by the
  1065. preprocessor as if it had never been a macro name.
  1066.  
  1067.    For example,
  1068.  
  1069.      #define FOO 4
  1070.      x = FOO;
  1071.      #undef FOO
  1072.      x = FOO;
  1073.  
  1074. expands into
  1075.  
  1076.      x = 4;
  1077.      
  1078.      x = FOO;
  1079.  
  1080. In this example, `FOO' had better be a variable or function as well as
  1081. (temporarily) a macro, in order for the result of the expansion to be
  1082. valid C code.
  1083.  
  1084.    The same form of `#undef' command will cancel definitions with
  1085. arguments or definitions that don't expect arguments.  The `#undef'
  1086. command has no effect when used on a name not currently defined as a
  1087. macro.
  1088.  
  1089. 
  1090. File: cpp.info,  Node: Redefining,  Next: Macro Pitfalls,  Prev: Undefining,  Up: Macros
  1091.  
  1092. Redefining Macros
  1093. -----------------
  1094.  
  1095.    "Redefining" a macro means defining (with `#define') a name that is
  1096. already defined as a macro.
  1097.  
  1098.    A redefinition is trivial if the new definition is transparently
  1099. identical to the old one.  You probably wouldn't deliberately write a
  1100. trivial redefinition, but they can happen automatically when a header
  1101. file is included more than once (*note Header Files::.), so they are
  1102. accepted silently and without effect.
  1103.  
  1104.    Nontrivial redefinition is considered likely to be an error, so it
  1105. provokes a warning message from the preprocessor.  However, sometimes it
  1106. is useful to change the definition of a macro in mid-compilation.  You
  1107. can inhibit the warning by undefining the macro with `#undef' before the
  1108. second definition.
  1109.  
  1110.    In order for a redefinition to be trivial, the new definition must
  1111. exactly match the one already in effect, with two possible exceptions:
  1112.  
  1113.    * Whitespace may be added or deleted at the beginning or the end.
  1114.  
  1115.    * Whitespace may be changed in the middle (but not inside strings).
  1116.      However, it may not be eliminated entirely, and it may not be added
  1117.      where there was no whitespace at all.
  1118.  
  1119.    Recall that a comment counts as whitespace.
  1120.  
  1121. 
  1122. File: cpp.info,  Node: Macro Pitfalls,  Prev: Redefining,  Up: Macros
  1123.  
  1124. Pitfalls and Subtleties of Macros
  1125. ---------------------------------
  1126.  
  1127.    In this section we describe some special rules that apply to macros
  1128. and macro expansion, and point out certain cases in which the rules have
  1129. counterintuitive consequences that you must watch out for.
  1130.  
  1131. * Menu:
  1132.  
  1133. * Misnesting::        Macros can contain unmatched parentheses.
  1134. * Macro Parentheses:: Why apparently superfluous parentheses
  1135.                          may be necessary to avoid incorrect grouping.
  1136. * Swallow Semicolon:: Macros that look like functions
  1137.                          but expand into compound statements.
  1138. * Side Effects::      Unsafe macros that cause trouble when
  1139.                          arguments contain side effects.
  1140. * Self-Reference::    Macros whose definitions use the macros' own names.
  1141. * Argument Prescan::  Actual arguments are checked for macro calls
  1142.                          before they are substituted.
  1143. * Cascaded Macros::   Macros whose definitions use other macros.
  1144. * Newlines in Args::  Sometimes line numbers get confused.
  1145.  
  1146. 
  1147. File: cpp.info,  Node: Misnesting,  Next: Macro Parentheses,  Prev: Macro Pitfalls,  Up: Macro Pitfalls
  1148.  
  1149. Improperly Nested Constructs
  1150. ............................
  1151.  
  1152.    Recall that when a macro is called with arguments, the arguments are
  1153. substituted into the macro body and the result is checked, together with
  1154. the rest of the input file, for more macro calls.
  1155.  
  1156.    It is possible to piece together a macro call coming partially from
  1157. the macro body and partially from the actual arguments.  For example,
  1158.  
  1159.      #define double(x) (2*(x))
  1160.      #define call_with_1(x) x(1)
  1161.  
  1162. would expand `call_with_1 (double)' into `(2*(1))'.
  1163.  
  1164.    Macro definitions do not have to have balanced parentheses.  By
  1165. writing an unbalanced open parenthesis in a macro body, it is possible
  1166. to create a macro call that begins inside the macro body but ends
  1167. outside of it.  For example,
  1168.  
  1169.      #define strange(file) fprintf (file, "%s %d",
  1170.      ...
  1171.      strange(stderr) p, 35)
  1172.  
  1173. This bizarre example expands to `fprintf (stderr, "%s %d", p, 35)'!
  1174.  
  1175. 
  1176. File: cpp.info,  Node: Macro Parentheses,  Next: Swallow Semicolon,  Prev: Misnesting,  Up: Macro Pitfalls
  1177.  
  1178. Unintended Grouping of Arithmetic
  1179. .................................
  1180.  
  1181.    You may have noticed that in most of the macro definition examples
  1182. shown above, each occurrence of a macro argument name had parentheses
  1183. around it.  In addition, another pair of parentheses usually surround
  1184. the entire macro definition.  Here is why it is best to write macros
  1185. that way.
  1186.  
  1187.    Suppose you define a macro as follows,
  1188.  
  1189.      #define ceil_div(x, y) (x + y - 1) / y
  1190.  
  1191. whose purpose is to divide, rounding up.  (One use for this operation is
  1192. to compute how many `int' objects are needed to hold a certain number
  1193. of `char' objects.)  Then suppose it is used as follows:
  1194.  
  1195.      a = ceil_div (b & c, sizeof (int));
  1196.  
  1197. This expands into
  1198.  
  1199.      a = (b & c + sizeof (int) - 1) / sizeof (int);
  1200.  
  1201. which does not do what is intended.  The operator-precedence rules of C
  1202. make it equivalent to this:
  1203.  
  1204.      a = (b & (c + sizeof (int) - 1)) / sizeof (int);
  1205.  
  1206. But what we want is this:
  1207.  
  1208.      a = ((b & c) + sizeof (int) - 1)) / sizeof (int);
  1209.  
  1210. Defining the macro as
  1211.  
  1212.      #define ceil_div(x, y) ((x) + (y) - 1) / (y)
  1213.  
  1214. provides the desired result.
  1215.  
  1216.    However, unintended grouping can result in another way.  Consider
  1217. `sizeof ceil_div(1, 2)'.  That has the appearance of a C expression
  1218. that would compute the size of the type of `ceil_div (1, 2)', but in
  1219. fact it means something very different.  Here is what it expands to:
  1220.  
  1221.      sizeof ((1) + (2) - 1) / (2)
  1222.  
  1223. This would take the size of an integer and divide it by two.  The
  1224. precedence rules have put the division outside the `sizeof' when it was
  1225. intended to be inside.
  1226.  
  1227.    Parentheses around the entire macro definition can prevent such
  1228. problems.  Here, then, is the recommended way to define `ceil_div':
  1229.  
  1230.      #define ceil_div(x, y) (((x) + (y) - 1) / (y))
  1231.  
  1232.