C语言宏能否生成序列化连续语句？该如何实现？

以下循环代码无法实现将0-99的数值常量逐个传入SOME_MACRO的效果：

for(int i=0; i<100; i++)
    SOME_MACRO(i);

核心原因是C宏展开是编译预处理阶段完成的逻辑，完全感知不到程序运行期循环中变量i的取值变化，宏实际接收到的参数始终是标识符i，而非遍历过程中的具体数值常量。
需求是实现一个可生成连续序列化语句的宏，例如调用GENERATE(0,3)时，可自动展开为如下代码：

SOME_MACRO(0);
SOME_MACRO(1);
SOME_MACRO(2);

直接写递归宏会因为C预处理器「单次展开过程中禁用同名宏递归」的规则，无法正确触发终止条件，以下是标准C预处理器下的可行实现方案。

C预处理器原生不支持直接递归，要实现这个效果需要用延迟展开+多层强制重扫描的方式模拟递归逻辑，同时硬编码数值递增的映射（预处理器无原生算术能力），具体实现代码如下：

// 多层eval宏，用来强制预处理器反复扫描代码段，触发延迟的宏展开
#define EVAL(...)  EVAL1(EVAL1(EVAL1(__VA_ARGS__)))
#define EVAL1(...) EVAL2(EVAL2(EVAL2(__VA_ARGS__)))
#define EVAL2(...) EVAL3(EVAL3(EVAL3(__VA_ARGS__)))
#define EVAL3(...) EVAL4(EVAL4(EVAL4(__VA_ARGS__)))
#define EVAL4(...) __VA_ARGS__

// 延迟展开工具宏，用来规避预处理器的递归禁用规则
#define EMPTY()
#define DEFER(macro) macro EMPTY()
#define OBSTRUCT(...) __VA_ARGS__ DEFER(EMPTY)()

// 递增映射表，需要多大的生成范围就补到对应数值，例如下方支持到最大数值3
#define INC_0 1
#define INC_1 2
#define INC_2 3
#define INC(x) INC_##x

// 递归终止分支：当计数到目标终点时，展开为空
#define GENERATE_END(start, end)
// 递归展开分支：生成当前数值的宏调用，同时延迟触发下一层展开
#define GENERATE_IMPL(start, end) \
    SOME_MACRO(start); \
    OBSTRUCT(GENERATE_NEXT)()(INC(start), end)
#define GENERATE_NEXT() GENERATE_IMPL

// 对外调用入口，判断是否到达终止值，未到则走展开逻辑
#define GENERATE(start, end) \
    EVAL(GENERATE_IF_EQUAL(start, end, GENERATE_END, GENERATE_IMPL)(start, end))

// 等值判断工具，数值相等时返回终止宏，否则返回展开宏
#define GENERATE_IF_EQUAL(a,b,t,f) GENERATE_IF_EQUAL_IMPL(a,b,t,f)
#define GENERATE_IF_EQUAL_IMPL(a,b,t,f) GENERATE_CHECK_##a##_##b(t,f)
#define GENERATE_CHECK_0_0(t,f) t
#define GENERATE_CHECK_1_1(t,f) t
#define GENERATE_CHECK_2_2(t,f) t
#define GENERATE_CHECK_3_3(t,f) t
// 对应数值范围的不等值判断，默认返回展开宏
#define GENERATE_CHECK_0_1(t,f) f
#define GENERATE_CHECK_0_2(t,f) f
#define GENERATE_CHECK_0_3(t,f) f
#define GENERATE_CHECK_1_0(t,f) f
#define GENERATE_CHECK_1_2(t,f) f
#define GENERATE_CHECK_1_3(t,f) f
#define GENERATE_CHECK_2_0(t,f) f
#define GENERATE_CHECK_2_1(t,f) f
#define GENERATE_CHECK_2_3(t,f) f
#define GENERATE_CHECK_3_0(t,f) f
#define GENERATE_CHECK_3_1(t,f) f
#define GENERATE_CHECK_3_2(t,f) f

实现逻辑说明 #

• 延迟展开相关宏的作用是把下一层递归的宏名包裹起来，让预处理器第一次扫描时不会把它识别成需要递归展开的同名宏，等外层EVAL触发多次重扫描时再逐层展开。
• 等值判断和递增映射都是靠预处理器的标记拼接能力实现的，你需要多大的数值生成范围，就把INC_x的递增映射、GENERATE_CHECK_x_x的终止判断、不等值判断条目补到对应数值即可，要支持0-99的序列就补到INC_98 99以及对应的99的终止判断条目。
• 上述代码调用GENERATE(0,3)时，会逐层展开成SOME_MACRO(0); SOME_MACRO(1); SOME_MACRO(2);，当计数到3时匹配到终止分支，展开为空，不会生成多余语句。

如果是小范围使用，也可以用更简单的硬编码链式宏实现，不需要写延迟和判断逻辑，只要按顺序写好每一层的展开条目即可，代码更短更容易维护。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者fusztal