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功能特性测试宏（Feature Test Macros） ​

C标准定义了一系列预定义宏，用于指示实现支持的C语言版本、环境类型以及可选特性支持情况。这些宏由编译器自动定义（无需包含头文件），常用于条件编译（#if、#ifdef 等），以确保代码在不同标准版本或实现间的可移植性。C23（ISO/IEC 9899:2024）中这些宏的核心定义未变，但新增了对新特性的版本检查支持。

这些宏在预处理阶段可用，通常无需显式包含头文件。

1. 核心预定义宏 ​

  • __STDC__
    值：通常 1（表示实现意图符合ISO C标准，可能包含扩展）。

  • __STDC_VERSION__
    值（长整型常量）：

    • C90/C95：未定义或 199409L
    • C99：199901L
    • C11：201112L
    • C17：201710L
    • C23：202311L（实现支持C23时至少此值）
      用于检查支持的C标准版本。

  • __STDC_HOSTED__
    值：1（托管环境，提供完整标准库，如操作系统）；0（自由站立环境，如裸机嵌入式，无标准库或部分库）。

  • __STDC_MB_MIGHT_NEQ_WC__
    值：1（表示多字节字符的编码可能与宽字符不同）。

2. 可选特性宏（C11及以后） ​

如果实现不支持相应可选特性，则定义这些宏为 1：

  • __STDC_NO_ATOMICS__：不支持原子操作（<stdatomic.h>）
  • __STDC_NO_COMPLEX__：不支持复数类型（_Complex）
  • __STDC_NO_THREADS__：不支持线程（<threads.h>）
  • __STDC_NO_VLA__：不支持可变长度数组（VLA，C23已移除此特性，故现代实现通常定义此宏）

3. 其他相关宏 ​

  • __STDC_ISO_10646__：表示wchar_t值遵循ISO/IEC 10646（Unicode）特定版本（如 201112L 表示2011年12月版）。
  • __STDC_ANALYZABLE__、__STDC_LIB_EXT1__ 等（较少用，涉及界限检查函数等扩展）。

实现还可能定义编译器特定宏（如 __GNUC__、__clang__、__MSC_VER__），但这些非标准。

4. 用户定义特征测试宏 ​

用户可在编译命令行（-D）或代码中定义某些宏，以请求特定扩展行为（非强制，但标准认可）：

  • _POSIX_C_SOURCE：请求POSIX特性（值如 200809L）。
  • _XOPEN_SOURCE：请求X/Open或UNIX特性。
  • _GNU_SOURCE：请求GNU扩展。
  • _ISOC11_SOURCE 等（较少用）。

推荐优先检查 __STDC_VERSION__ 来适配标准特性。

使用示例 ​

c
#include <stdio.h>

int main() {
#ifdef __STDC__
    printf("符合 ISO C 标准\n");
#endif

#if defined(__STDC_VERSION__)
    printf("C 标准版本: %ld\n", __STDC_VERSION__);
#endif

#if __STDC_VERSION__ >= 202311L
    printf("支持 C23 特性\n");
#elif __STDC_VERSION__ >= 201710L
    printf("支持 C17 特性\n");
#else
    printf("较旧 C 标准\n");
#endif

#if __STDC_HOSTED__ == 1
    printf("宿主环境\n");
#else
    printf("独立环境\n");
#endif

    return 0;
}

可能的输出：

zsh - feature_test_macros

符合 ISO C 标准

C 标准版本: 202311L

支持 C23 特性

宿主环境

注意事项 ​

  • 这些宏是常量表达式，可用于#if预处理。
  • 在编写跨版本代码时，优先使用__STDC_VERSION__ 检查新特性（如C23的typeof、constexpr等）。
  • 实际值取决于编译器和编译选项（例如用-std=c23启用C23模式）。
  • 与头文件极限宏（如<limits.h>、<float.h>）结合使用，可进一步增强代码可移植性。

这些特征测试宏是C语言可移植编程的核心工具。