Странный результат от взаимной ссылки в макросе С++

Рассмотрим следующий код С++:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

string TRUE = "true";
string FALSE = "false";

#define TRUE FALSE
#define FALSE TRUE

int main()
{
    cout << TRUE << endl;
    cout << FALSE << endl;
}

Скомпилированный с использованием GCC 4.9.2, приведенные выше выходы кода:

true
false

Какова логика выпускаемой продукции? Я ожидал "false\ntrue\n" или даже "false\nfalse\n", но я не могу найти аргументы за этот фактический вывод.

Как работает пара #defines в этом случае?

Ответ 1

Это описано в [cpp.rescan]/1-2:

16.3.4 Повторное сканирование и дальнейшая замена

После замены всех параметров в списке замещения и обработки # и ## все маркеры предварительной обработки маркеров помещаются. Затем результирующая последовательность токенов предварительной обработки повторно сканируется вместе со всеми последующими токенами предварительной обработки исходного файла для замены других имен макросов.

Если имя заменяемого макроса найдено во время этого сканирования списка замены (не считая остальных токенов предварительной обработки исходного файла), он не заменяется. Кроме того, если какие-либо вложенные замены встречаются с именем заменяемого макроса, он не заменяется. Эти неперемещаемые маркеры предварительной обработки макросов больше не доступны для дальнейшей замены, даже если они позже (повторно) рассмотрены в контексты, в которых этот токен предварительной обработки имени макроса в противном случае был бы заменен.

(Акцент мой)

Итак: когда TRUE встречается в коде, он заменяется на FALSE. Последовательность сканируется, FALSE заменяется на TRUE. Последовательность повторно сканируется, TRUE найден, но больше не имеет права на замену, и поэтому он остается. То же самое относится к расширению FALSE (с замененными идентификаторами).

Ответ 2

Макросы не могут быть рекурсивными: если макрос прямо косвенно расширяется, чтобы включить его собственное имя, это второе вхождение больше не будет расширяться. Итак, в вашем случае происходят следующие расширения:

Input:

cout << TRUE << endl;

TRUE - макрос, он расширен:

cout << FALSE << endl;

Расширенный текст, повторно просматриваемый для макросов, FALSE найден и расширен:

cout << TRUE << endl;

Расширенный текст повторно сканируется для макросов, TRUE найден; но он уже был расширен один раз, поэтому ничего не происходит, и он остается как TRUE для последующей компиляции (который затем находит глобальную переменную).