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C语言宏定义技巧

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Java架构师必看
发布2021-03-22 11:08:27
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发布2021-03-22 11:08:27
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文章被收录于专栏:Java架构师必看

C语言宏定义技巧(常用宏定义)

写好C语言,漂亮的宏定义很重要,使用宏定义可以防止出错,提高可移植性,可读性,方便性等等。下面列举一些成熟软件中常用得宏定义。

1、防止一个头文件被重复包含

代码语言:javascript
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#ifndef COMDEF_H 
#define COMDEF_H 
//头文件内容
#endif 

2、重新定义一些类型,防止由于各种平台和编译器的不同,而产生的类型字节数差异,方便移植。

代码语言:javascript
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typedef  unsigned char      boolean;     /* Boolean value type. */ 
typedef  unsigned long int   uint32;      /* Unsigned 32 bit value */ 
typedef  unsigned short     uint16;      /* Unsigned 16 bit value */ 
typedef  unsigned char      uint8;       /* Unsigned 8  bit value */ 
typedef  signed long int     int32;       /* Signed 32 bit value */ 
typedef  signed short       int16;       /* Signed 16 bit value */ 
typedef  signed char        int8;        /* Signed 8  bit value */ 
//下面的不建议使用
typedef  unsigned char     byte;         /* Unsigned 8  bit value type. */ 
typedef  unsigned short    word;         /* Unsinged 16 bit value type. */ 
typedef  unsigned long     dword;        /* Unsigned 32 bit value type. */ 
typedef  unsigned char     uint1;        /* Unsigned 8  bit value type. */ 
typedef  unsigned short    uint2;        /* Unsigned 16 bit value type. */ 
typedef  unsigned long     uint4;        /* Unsigned 32 bit value type. */ 
typedef  signed char       int1;         /* Signed 8  bit value type. */ 
typedef  signed short      int2;         /* Signed 16 bit value type. */ 
typedef  long int          int4;         /* Signed 32 bit value type. */ 
typedef  signed long       sint31;       /* Signed 32 bit value */ 
typedef  signed short      sint15;       /* Signed 16 bit value */ 
typedef  signed char       sint7;        /* Signed 8  bit value */ 

3、得到指定地址上的一个字节或字

代码语言:javascript
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#define  MEM_B( x )  ( *( (byte *) (x) ) ) 
#define  MEM_W( x )  ( *( (word *) (x) ) ) 

4、求最大值和最小值

代码语言:javascript
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#define  MAX( x, y ) ( ((x) > (y)) ? (x) : (y) ) 
#define  MIN( x, y ) ( ((x) < (y)) ? (x) : (y) ) 

5、得到一个field在结构体(struct)中的偏移量

代码语言:javascript
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#define FPOS( type, field ) \ 
/*lint -e545 */ ( (dword) &(( type *) 0)-> field ) /*lint +e545 */ 

6、得到一个结构体中field所占用的字节数

代码语言:javascript
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#define FSIZ( type, field ) sizeof( ((type *) 0)->field ) 

7、按照LSB格式把两个字节转化为一个Word

代码语言:javascript
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#define  FLIPW( ray ) ( (((word) (ray)[0]) * 256) + (ray)[1] ) 

8、按照LSB格式把一个Word转化为两个字节

代码语言:javascript
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#define  FLOPW( ray, val ) \ 
  (ray)[0] = ((val) / 256); \ 
  (ray)[1] = ((val) & 0xFF) 

9、得到一个变量的地址(word宽度)

代码语言:javascript
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#define  B_PTR( var )  ( (byte *) (void *) &(var) ) 
#define  W_PTR( var )  ( (word *) (void *) &(var) ) 

10、得到一个字的高位和低位字节

代码语言:javascript
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#define  WORD_LO(xxx)  ((byte) ((word)(xxx) & 255)) 
#define  WORD_HI(xxx)  ((byte) ((word)(xxx) >> 8)) 

11、返回一个比X大的最接近的8的倍数

代码语言:javascript
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#define RND8( x )       ((((x) + 7) / 8 ) * 8 ) 

12、将一个字母转换为大写

代码语言:javascript
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#define  UPCASE( c ) ( ((c) >= 'a' && (c) <= 'z') ? ((c) - 0x20) : (c) ) 

13、判断字符是不是10进值的数字

代码语言:javascript
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#define  DECCHK( c ) ((c) >= '0' && (c) <= '9') 

14、判断字符是不是16进值的数字

代码语言:javascript
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#define  HEXCHK( c ) ( ((c) >= '0' && (c) <= '9') ||\ 
                       ((c) >= 'A' && (c) <= 'F') ||\ 
((c) >= 'a' && (c) <= 'f') ) 

15、防止溢出的一个方法

代码语言:javascript
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#define  INC_SAT( val )  (val = ((val)+1 > (val)) ? (val)+1 : (val)) 

16、返回数组元素的个数

代码语言:javascript
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#define  ARR_SIZE( a )  ( sizeof( (a) ) / sizeof( (a[0]) ) ) 

17、返回一个无符号数n尾的值MOD_BY_POWER_OF_TWO(X,n)=X%(2^n)

代码语言:javascript
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#define MOD_BY_POWER_OF_TWO( val, mod_by ) \ 
           ( (dword)(val) & (dword)((mod_by)-1) ) 

18、对于IO空间映射在存储空间的结构,输入输出处理

代码语言:javascript
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  #define inp(port)         (*((volatile byte *) (port))) 
  #define inpw(port)        (*((volatile word *) (port))) 
  #define inpdw(port)       (*((volatile dword *)(port))) 
  #define outp(port, val)   (*((volatile byte *) (port)) = ((byte) (val))) 
  #define outpw(port, val)  (*((volatile word *) (port)) = ((word) (val))) 
  #define outpdw(port, val) (*((volatile dword *) (port)) = ((dword) (val))) 

19、使用一些宏跟踪调试,A N S I标准说明了五个预定义的宏名,它们是:

代码语言:javascript
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l          _LINE_ 
l          _FILE_ 
l          _DATE_ 
l          _TIME_ 
l          _STDC_ 

如果编译不是标准的,则可能仅支持以上宏名中的几个,或根本不支持。记住编译程序

也许还提供其它预定义的宏名。

_ LINE _及_ FILE _宏指令在有关# line的部分中已讨论,这里讨论其余的宏名。

_ DATE _宏指令含有形式为月/日/年的串,表示源文件被翻译到代码时的日期。源代码翻译到目标代码的时间作为串包含在_TIME_中。串形式为时:分:秒。如果实现是标准的,则宏_STDC_含有十进制常量1。如果它含有任何其它数,则实现是非标准的。

可以定义宏,例如:

当定义了_DEBUG,输出数据信息和所在文件所在行

代码语言:javascript
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#ifdef _DEBUG 
#define DEBUGMSG(msg,date) printf(msg);printf(“%d%d%d”,date,_LINE_,_FILE_) 
#else 
#define DEBUGMSG(msg,date)  
#endif 

20、宏定义防止使用是错误

用小括号包含。

例如:#define ADD(a,b) (a+b)

用do{}while(0)语句包含多语句防止错误

例如:#difne DO(a,b) a+b;\

                   a++;

应用时:if(….)

          DO(a,b); //产生错误

        else

解决方法: #difne DO(a,b) do{a+b;\

                   a++;}while(0)

宏中"#"和"##"的用法

一、一般用法

我们使用#把宏参数变为一个字符串,用##把两个宏参数贴合在一起.

用法:

代码语言:javascript
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#i nclude<cstdio> 
#i nclude<climits> 
using namespace std; 
#define STR(s)     #s 
#define CONS(a,b)  int(a##e##b) 
int main() 
{ 
    printf(STR(vck));           //  输出字符串"vck" 
    printf("%d\n", CONS(2,3));  // 2e3 输出:2000 
    return 0; 
} 

二、当宏参数是另一个宏的时候

需要注意的是凡宏定义里有用'#'或'##'的地方宏参数是不会再展开.

1、非'#'和'##'的情况

代码语言:javascript
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#define TOW      (2) 
#define MUL(a,b) (a*b) 
printf("%d*%d=%d\n", TOW, TOW, MUL(TOW,TOW)); 

这行的宏会被展开为:

代码语言:javascript
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printf("%d*%d=%d\n", (2), (2), ((2)*(2))); 
MUL里的参数TOW会被展开为(2). 

2、当有'#'或'##'的时候

代码语言:javascript
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#define A          (2) 
#define STR(s)     #s 
#define CONS(a,b)  int(a##e##b) 
printf("int max: %s\n",  STR(INT_MAX));    // INT_MAX #i nclude<climits> 

这行会被展开为:

代码语言:javascript
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printf("int max: %s\n", "INT_MAX"); 
printf("%s\n", CONS(A, A));               // compile error  

这一行则是:

代码语言:javascript
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printf("%s\n", int(AeA)); 

INT_MAX和A都不会再被展开, 然而解决这个问题的方法很简单. 加多一层中间转换宏.

加这层宏的用意是把所有宏的参数在这层里全部展开, 那么在转换宏里的那一个宏(_STR)就能得到正确的宏参数.

代码语言:javascript
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#define A           (2) 
#define _STR(s)     #s 
#define STR(s)      _STR(s)          // 转换宏
#define _CONS(a,b)  int(a##e##b) 
#define CONS(a,b)   _CONS(a,b)       // 转换宏
printf("int max: %s\n", STR(INT_MAX));          // INT_MAX,int型的最大值,为一个变量#i nclude<climits> 
输出为: int max: 0x7fffffff 
STR(INT_MAX) -->  _STR(0x7fffffff)  然后再转换成字符串;
printf("%d\n", CONS(A, A)); 
输出为:200 
CONS(A, A)  -->  _CONS((2), (2))  --> int((2)e(2)) 

三、'#'和'##'的一些应用特例

1、合并匿名变量名

#define  ___ANONYMOUS1(type, var, line)  type  var##line

#define  __ANONYMOUS0(type, line)  ___ANONYMOUS1(type, _anonymous, line)

#define  ANONYMOUS(type)  __ANONYMOUS0(type, __LINE__)

例:ANONYMOUS(static int);  即: static int _anonymous70;  70表示该行行号;

第一层:ANONYMOUS(static int);  -->  __ANONYMOUS0(static int, __LINE__);

第二层:                        -->  ___ANONYMOUS1(static int, _anonymous, 70);

第三层:                        -->  static int  _anonymous70;

即每次只能解开当前层的宏,所以__LINE__在第二层才能被解开;

2、填充结构

代码语言:javascript
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#define  FILL(a)   {a, #a} 
enum IDD{OPEN, CLOSE}; 
typedef struct MSG{ 
  IDD id; 
  const char * msg; 
}MSG; 
MSG _msg[] = {FILL(OPEN), FILL(CLOSE)}; 

相当于:

代码语言:javascript
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MSG _msg[] = {{OPEN, "OPEN"}, 
              {CLOSE, "CLOSE"}}; 

3、记录文件名

代码语言:javascript
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#define  _GET_FILE_NAME(f)   #f 
#define  GET_FILE_NAME(f)    _GET_FILE_NAME(f) 
static char  FILE_NAME[] = GET_FILE_NAME(__FILE__); 

4、得到一个数值类型所对应的字符串缓冲大小

代码语言:javascript
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#define  _TYPE_BUF_SIZE(type)  sizeof #type 
#define  TYPE_BUF_SIZE(type)   _TYPE_BUF_SIZE(type) 
char  buf[TYPE_BUF_SIZE(INT_MAX)]; 
     -->  char  buf[_TYPE_BUF_SIZE(0x7fffffff)]; 
     -->  char  buf[sizeof "0x7fffffff"]; 

这里相当于:

char  buf[11];

本文由来源 21aspnet,由 javajgs_com 整理编辑,其版权均为 21aspnet 所有,文章内容系作者个人观点,不代表 Java架构师必看 对观点赞同或支持。如需转载,请注明文章来源。

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