MSVC预处理器展开宏时忽略令牌的触发条件与规则

研究背景 #

• 此前查阅Stack Overflow上题为Macro expansion ignores some tokens in MSVC的问题后，我对MSVC预处理器的特殊行为产生了研究兴趣。目前行业内遇到这类宏展开异常问题，通用建议都是放弃使用传统MSVC预处理器，切换到符合C/C++标准的新版预处理器，但出于技术研究目的，我希望彻底理清传统MSVC预处理器宏展开的具体执行逻辑。
• 我在Godbolt平台做了一系列预处理器行为测试，最初提出猜想：如果MSVC在处理某个函数式宏的参数列表时，识别到参数内部存在其他函数式宏，且判定不对这个内部宏做展开，就会把对应参数列表直接替换成这个未展开的函数式宏的名称。
• 这个猜想在单参数宏场景下吻合度很高，和平台上的单参数测试结果完全匹配，但没法解释双参数宏的展开结果，双参数宏的展开逻辑显然还有其他规则。

测试代码与不同预处理器结果对比 #

测试用宏定义与传统MSVC展开结果 #

测试所用代码及传统MSVC预处理器的实际展开结果如下：

#define S(s) s
#define Z(a, b) a b
#define F() 

#define K() S(x S(F) x)
#define L() S(x S(F))
#define M() S(S(F) x)
#define N2() S(F) x
#define N() S(N2())
#define O() S(S(S) x)
#define P() S(S(A) x)
#define R() Z(Z(F,F) x, Z(Z,Z) y)
#define Q() Z(Z(Z,Z) x, Z(F,F) y)


K() // 展开结果: 'F'
L() // 展开结果: 'x F'
M() // 展开结果: 'F'
N() // 展开结果: 'F x'
O() // 展开结果: 'S x'
P() // 展开结果: 'A x'
R() // 展开结果: 'F F'
Q() // 展开结果: 'Z Z x F'

GCC预处理器展开结果 #

相同代码在遵循C/C++标准实现的GCC预处理器下，输出和MSVC差异明显，具体输出如下：

x F x
x F
F x
F x
S x
A x
F F x Z Z y
Z Z x F F y

核心问询 #

我查阅了MSVC预处理器的官方公开文档，没有找到对上述令牌擦除行为的相关说明，现提出两个明确问题：

• MSVC预处理器擦除参数列表内部分令牌的行为，具体触发场景是什么？
• 被擦除的令牌具体包含哪些类型？

说明：本问题不是为了反馈MSVC预处理器的行为不符合预期，核心目的是明确MSVC传统预处理器和GCC预处理器的行为差异，梳理传统MSVC预处理器实际执行的宏展开规则。

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