爲什麼這個級聯宏需要一個間接級別？

Question

我發現an interesting little blog post，說明如何通過使用行號以產生一個宏（半）唯一的名字：

// 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 

這裏有兩件事情，真的讓我困惑：

1. 爲什麼會出現LINE_NAME如果在文件中聲明JOIN後宏甚至可以工作？我認爲C預處理器做了一個線性傳遞，因此需要根據依賴性來定義宏，就像C函數在使用之前需要定義一樣。
2. 爲什麼需要同時使用JOIN和_DO_JOIN宏才能獲得正確的結果？在宏中具有這種間接級別似乎很奇怪。

我有一種感覺，這兩個問題的答案都是相關的，並且與C預處理器評估宏的方式有關。 （然而，我對宏如何工作的直覺很明顯，因爲我甚至都沒有想到這個例子是有效的。）

Answer 1

爲什麼如果在文件中聲明JOIN後，LINE_NAME宏甚至可以工作？

宏不是函數，當你調用它們時，編譯器將它們展開，並且在那裏的編譯器知道所有已定義的宏。

爲什麼有必要同時使用JOIN和_DO_JOIN宏來獲得正確的結果？在宏中具有這種間接級別似乎很奇怪。

因爲__LINE__本身就是一個宏，它需要兩級擴展。

否則輸出不是prefix1234它將是prefix__LINE__。

閱讀this answer也非常有用，並this thread。