为什么这个连接宏需要一个间接级别？

Question

我发现an interesting little blog post解释了如何使用行号在宏中生成（半）唯一名称：

// Do magic! Creates a unique name using the line number
#define LINE_NAME( prefix ) JOIN( prefix, __LINE__ )
#define JOIN( symbol1, symbol2 ) _DO_JOIN( symbol1, symbol2 )
#define _DO_JOIN( symbol1, symbol2 ) symbol1##symbol2

这里有两件事让我很困惑：

1. 为什么LINE_NAME宏在文件中声明JOIN之后才能工作？我认为C预处理器进行了线性传递，因此需要根据依赖性来定义宏，就像C函数在使用之前需要定义一样。
2. 为什么有必要同时使用JOIN和_DO_JOIN宏来获得正确的结果？在宏中具有这种间接级别似乎很奇怪。

我感觉这两个问题的答案是相关的，并且与C预处理器评估宏的方式有关。 （但是，由于我甚至认为这个例子没有效果，我对宏如何工作的直觉显然已经过时了。）

Answer 1

  

为什么如果在文件中声明JOIN后，LINE_NAME宏甚至可以工作？

宏不是函数，当你调用它们时，编译器会扩展它们，并且使用点上的编译器知道所有已定义的宏。

  

为什么有必要同时使用JOIN和_DO_JOIN宏来获得正确的结果？在宏中具有这种间接级别似乎很奇怪。

因为__LINE__本身就是一个宏，所以它需要两个级别的扩展。

否则输出不是prefix1234，而是prefix__LINE__。

阅读this answer和this thread也很有用。