C++和预处理宏注意事项

Question

你能找出下面语句的错误吗？

GCC错误提示：

声明为返回数组的函数'type name'

#define MACRO(a) (a)[1]

class index {
public:
    typedef int index_type[2];
    const index_type& operator[](int i) const;
};

int k = 0;
int i = MACRO(index()[k]);

顺便说一句：我知道出了什么问题，我觉得这是一个有趣的事情可以分享。非常感谢litb，他之前的解释帮助我相当快地解决了这个错误。

- Anycorn

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你可以编辑它们。 - Michael Mrozek

那段代码在我的Visual C++ 2008中编译通过（尽管我不得不将“class”更改为“struct”以使成员公开...在顶部添加“public：”也会达到同样的效果）。我猜你在“int i = MACRO(...”这一行上遇到了错误？ - Dean Harding

嗯，在VS中可以运行，但在gcc中无法运行。奇怪。我不明白为什么会失败。而且，这个问题到底为什么被踩了？ - GManNickG

@codeka 是的。除非我再次搞砸了，否则你应该会收到错误。 也许 VS 不符合标准？上面的示例是对我有用的简化代码片段。 - Anycorn

顺便说一句，@GMan，这是cw，因为我知道答案（花了我一些时间才找到），而且我觉得这很有趣。 - Anycorn

Answer 1

在扩展行中：

int i = (index()[k])[1];

(index()[k]) 被解释为一个强制类型转换表达式，声明了一个返回长度为 k 的 index 数组的函数。至少看起来是这样的。如何让 gcc 有效地将 [1] 解释为一个表达式，我不确定。

- outis

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英译中：Intel 编译器和 Visual C++ 编译器。我认为它们使用相同的前端。 - Anycorn

@aaa：Intel C++编译器使用EDG前端，而Microsoft Visual C++则使用自己的前端。它们完全没有关联。 - James McNellis

Answer 2

我猜测你的语法存在歧义。编译器可能正在查看扩展的宏：

 int i = (index()[k])[1];

我猜想index实际上是一个非成员函数声明，返回一个数组，而不是构造一个临时对象类型index。

但这只是我的猜测...如果你已经知道答案，请给我们指点 :)

- Dean Harding

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是的，这就是正在发生的事情（好吧，至少这是我解释的方式）。 - Anycorn

顺便说一句，我认为这可以解释为什么Visual C++可以编译它并且仍然被认为是“符合标准”的。由于存在模棱两可的语法，编译器可以选择以任何方式解释它，并且仍然被认为是“符合标准”的 :) - Dean Harding

我害怕想，标准库中可能定义了这样的行为。 - Anycorn

Answer 3

在应用宏后，它会展开为以下内容：

class index 
{
    // ...
    typedef int index_type[2];
    const index_type& operator[](int i)const;
    // ...
};

int k = 0;
int i = (index()[k])[1];

现在的问题是（假设index :: operator []是公共的，并且从您的代码片段中无法明显），index :: operator []的结果是通过引用返回的，而您正在将index（）对象构造为临时对象，因此，假设您的index :: operator []实现了我猜测的方式（返回成员对象的引用），则index :: operator []的结果将在返回后立即无效（因为临时对象被销毁），因此您具有未定义的行为。

- Michael Aaron Safyan

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起初我也是这么想的，但并不完全正确。我加上了const限定符以消除歧义。 - Anycorn

即使有const限定符，@aaa仍然是一个引用。 - Michael Aaron Safyan

在所呈现的代码中没有任何未定义行为。（这也无法解释错误。）返回成员的引用是可以的，临时变量会一直存在到完整表达式结束。 - GManNickG

@GMan，你是对的。那是一个打字错误。 - Michael Aaron Safyan

你的预处理器扩展并不完全正确。语法错误藏在其中。好的，现在它是正确的了。 - Anycorn