如何用递归宏实现嵌套参数的编译时数据结构生成？

核心需求 #

需要在编译阶段通过宏定义，基于用户提供的嵌套宏结构，自动生成带有父子元素关联的结构体数组。每个被()包裹的元素对应数组中的一个条目，同时建立子元素与直接父元素、顶层父元素，以及父元素与首个子元素的索引关联。

结构体定义 #

实际使用的结构体如下：

#define NoValue 9000 /* 用于标识无关联值的特殊常量 */

struct {
    int a;
    int b;
    int c;
    unsigned int top;    // 顶层父元素的数组索引
    unsigned int parent; // 直接父元素的数组索引
    unsigned int first;  // 首个子元素的数组索引
} array[N];

其中N是编译时常量，代表数组元素总数。

用户输入的嵌套宏List #

用户定义的嵌套宏结构示例如下（后续补充了元素名称用于尝试枚举生成）：

// 初始无名称版本
#define List                     \
    (10, -3, 8,                  \
        (-1, -1, 13,             \
            (0, -7, 15, Empty)), \
        (-4, 14, 13, Empty)),    \
    (17, 0, 1, Empty),           \
    (3, 3, 3,                    \
        (1, 1, 0, Empty))        \

// 补充元素名称后的版本，尝试用于生成枚举
#define List                        \
(Name1, 10, -3, 8,                  \
    (Name2, -1, -1, 13,             \
        (Name3, 0, -7, 15, Empty)), \
    (Name4, -4, 14, 13, Empty)),    \
(Name5, 17, 0, 1, Empty),           \
(Name6, 3, 3, 3,                    \
    (Name7, 1, 1, 0, Empty))        \

其中Empty表示当前元素没有子元素。

预期生成的数组示例 #

基于上述List宏，预期生成的数组如下：

array = {
    [0] = {10, -3, 8, NoValue, NoValue, 1/*首个子元素是array[1]*/},
    [1] = {-1, -1, 13, 0/*顶层父元素是array[0]*/, 0/*直接父元素是array[0]*/, 2/*首个子元素是array[2]*/},
    [2] = {0, -7, 15, 0/*顶层父元素是array[0]*/, 1/*直接父元素是array[1]*/, NoValue/*无子元素*/},
    [3] = {-4, 14, 13, 0/*顶层父元素是array[0]*/, 0/*直接父元素是array[0]*/, NoValue/*无子元素*/},
    [4] = {17, 0, 1, NoValue, NoValue, NoValue/*自身为顶层且无子元素*/},
    [5] = {3, 3, 3, NoValue, NoValue, 6/*首个子元素是array[6]*/},
    [6] = {1, 1, 0, 5/*顶层父元素是array[5]*/, 5/*直接父元素是array[5]*/, NoValue/*无子元素*/},
};

当前遇到的问题 #

尝试使用通用的FOR_EACH宏遍历嵌套结构时，处理嵌套子元素宏时失效，无法递归遍历整个树形结构并正确生成关联索引。

补充尝试与细节 #

为了先确定每个元素的索引，曾尝试给每个元素添加名称参数，通过宏生成枚举值，但嵌套元素的递归处理仍无法实现：

#define EnumFromList(name, a, b, c, ...) \
    enum_##name,

enum NameEnum {
    FOR_EACH(EnumFromList, List)
};

上述代码无法正确解析嵌套子元素，导致枚举生成失败。

寻求可行实现方案 #

需要一套能递归解析嵌套宏结构的宏定义方案，完成以下目标：

1. 遍历所有()包裹的元素，为每个元素分配唯一的数组索引
2. 为每个元素正确填充top、parent、first字段：
   • 顶层元素的top和parent设为NoValue
   • 子元素的parent设为直接父元素的索引，top设为顶层父元素的索引
   • 父元素的first设为其首个子元素的索引，无子元素则设为NoValue
3. 最终生成符合语法要求的结构体数组初始化代码

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user1806687