Это утверждение:
if('z' - 'a' == 25)
не гарантируется равноценным образом. Он зависит от компилятора. Кроме того, не гарантируется оценка так же, как это:
#if 'z' - 'a' == 25
даже если оба препроцессора и компилятора запущены на одном компьютере. Почему это?
OP спрашивает о прямой цитате из стандарта - N1570 §6.10.1p3,4 + примечание 168:
... выражение управляющей константы оценивается в соответствии с правилами 6.6.... Это включает в себя интерпретацию символьных констант, которые могут включать в себя преобразование управляющих последовательностей в исполнительные элементы набора символов. Является ли числовое значение для этих символьных констант совпадающим с значением, полученным, когда идентичная константа символа встречается в выражении (отличном от директивы #if или #elif), определяется реализацией. 168
[сноска 168] Таким образом, константное выражение в следующей директиве #if и инструкции if не гарантируется для оценки того же значения в этих двух контекстах.
#if 'z' - 'a' == 25 if ('z' - 'a' == 25)
Итак, да, это действительно не гарантировано.
Чтобы понять, почему это не гарантировано, сначала вам нужно знать, что стандарт C не требует, чтобы символьные константы 'a' и 'z' имели числовые значения, присвоенные этим символам ASCII. Большинство реализаций C в настоящее время используют ASCII или надмножество, но существует еще одна кодировка под названием EBCDIC, которая по-прежнему широко используется (только для мэйнфреймов IBM, но их все еще много). В EBCDIC не только 'a' и 'z' имеют разные значения из ASCII, а алфавит не является последовательной последовательностью! Поэтому выражение 'z' - 'a' == 25 может не оценивать истину в первую очередь.
Вам также необходимо знать, что стандарт C пытается поддерживать различие между текстовой кодировкой, используемой для исходного кода ( "набор исходных символов" ), и текстовым кодированием, которое программа будет использовать во время выполнения ( "набор символов выполнения" "). Это значит, что вы можете, по крайней мере в принципе, взять программу, источник которой закодирован в тексте ASCII и запустить ее без изменений на компьютере, использующем EBCDIC, просто путем кросс-компиляции соответствующим образом; вам не нужно сначала преобразовывать исходный текст в EBCDIC.
Теперь компилятор должен понимать оба набора символов, если они разные, но исторически, препроцессор C (этапы перевода с 1 по 4), а "собственный компилятор" (этапы с 5 по 7) были двумя отдельными программами, а выражения #if - это единственное место, где препроцессор должен был знать о наборе символов выполнения. Таким образом, определив, соответствует ли установленный препроцессором "набор символов выполнения", который используется соответствующим компилятором, стандарт разрешает препроцессору выполнять всю свою работу в наборе исходных символов, что делает жизнь немного легче назад в 1989 году.
Сказав все это, я был бы очень удивлен, если найду современный компилятор, который не заставил бы оба выражения оценивать одинаковое значение, даже если наборы символов исполнения и исходного кода грубо несовместимы. Современные компиляторы, как правило, имеют интегрированные препроцессоры - этапы с 1 по 7 выполняются одной и той же программой, и даже если они этого не делают, инженерное бремя специализации препроцессора в соответствии с его исполнением, установленным для самого компилятора, тривиально в настоящее время.
Потому что не все компьютеры используют ascii или unicode.
В прошлом стандарт, называемый ebcdic, был обычным явлением. В ebcdic 500 значение 'z' равно 169, а значение 'a' равно 130. Тогда выражение 'z'-'a' будет оцениваться до 39.
Это объясняет, почему вы не можете принять определенное значение для выражения типа 'a' или даже 'z'-'a'. Однако он не объясняет, почему два выражения в Q не гарантируются равными.
Препроцессор и компилятор - это две разные вещи. Препроцессор имеет дело с кодировкой, используемой в исходном коде, тогда как компилятор нацелен на машину, для которой вы компилируете. См. Ответ zwol для более подробного объяснения.
Чтобы расширить другие правильные ответы, реальный пример компилятора, не использующего ASCII C, который все еще используется, IBM z/OS XL C/С++. По умолчанию предполагается, что исходные файлы находятся в кодовой странице IBM 1047 (версия EBCDIC с тем же репертуаром, что и Latin-1). Однако он имеет несколько разных параметров компилятора для поддержки не только ASCII, но также "гибридного кода" или исходных файлов, содержащих данные более чем в одной кодировке. (Эти программы существуют потому, что компиляторы MVS требовали, чтобы синтаксические утверждения были только в кодировке IBM-1047.)
Из документации видно, что можно было бы гадать с командами типа #pragma CONVLIT(suspend) таким образом, чтобы действительно эти два оператора оценивали по-разному в этом компиляторе. У меня нет копии для проверки MCVE.