Come funziona esattamente il trucco della doppia stringa?

Almeno alcuni preprocessori C consentono di stringere il valore di una macro, piuttosto che il suo nome, facendolo passare attraverso una macro simile a una funzione a un'altra che lo stringa:

#define STR1(x) #x
#define STR2(x) STR1(x)
#define THE_ANSWER 42
#define THE_ANSWER_STR STR2(THE_ANSWER) /* "42" */

Esempi di casi d'uso qui .

Questo funziona, almeno in GCC e Clang (entrambi con -std=c99), ma non sono sicuro di come funzioni in termini di standard C.

Questo comportamento è garantito da C99?
In caso affermativo, come lo garantisce C99?
In caso negativo, a che punto il comportamento passa da definito da C a definito da GCC?

Sì, è garantito.

Funziona perché gli argomenti delle macro sono essi stessi macro-espansi, tranne dove il nome dell'argomento macro appare nel corpo della macro con lo stringifier # o il token-paster ##.

6.10.3.1/1:

... Dopo che gli argomenti per l'invocazione di una macro simile a una funzione sono stati identificati, ha luogo la sostituzione degli argomenti. Un parametro nell'elenco di sostituzione, a meno che non sia preceduto da un token di pre-elaborazione # o ## o seguito da un token di pre-elaborazione ## (vedere sotto), viene sostituito dall'argomento corrispondente dopo che tutte le macro in esso contenute sono state espanse ...

Quindi, se lo fai STR1(THE_ANSWER), ottieni "THE_ANSWER", perché l'argomento di STR1 non è macro espanso. Tuttavia, l'argomento di STR2 è macroespanso quando viene sostituito nella definizione di STR2, che quindi fornisce a STR1 un argomento di 42, con il risultato di "42".

Come osserva Steve, questo è garantito, ed è stato garantito dallo standard C89 - quello era lo standard che codificava gli operatori # e ## nelle macro e imponeva l'espansione ricorsiva delle macro in args prima di sostituirle nel corpo se e solo se il corpo non applica un # o un ## all'argomento. C99 è invariato da C89 sotto questo aspetto.