嵌入式C进阶二 —— 宏定义

  前面两篇文章我们介绍了基础的数据类型和C语言的关键字,这一篇我们总结整理一下C语言的编程过程中经常会用到宏定义。

  如果你只是使用宏定义做一些常量的定义,那么你不是OUT了,就是C语言小白。

  我们在编程过程中,宏定义都有哪些作用呢

  1. 常量定义
  2. 可以作为功能代码的开关
  3. 防止头文件被重复包含
  4. 定义一些通用类型,防止因为平台和编译器不同导致的类型差异,方便移植
  5. 其他高级浮夸用法

  好了,各位看官一起来看一下使用的例子吧

一. 常量定义

#define   PI         3.1415926     //定义π值,代码易读
#define   MAX_LEN    1024     //定义常数,不像const修饰的变量要占用空间

二.防止头文件重复包含

#ifndef  COMDEF_H
#define  COMDEF_H
//头文件内容

#endif

三.重定义数据类型,方便移植

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 */

四. 宏函数

#define  MIN(X, Y)     ((X) < (Y) ? (X) : (Y))   //请注意这里的括号,一定要加,否则会有意外惊喜

//宏定义实现一个参数交换
#define SWAP(X, Y)    \
X = X + Y;  \
Y = X - Y;  \
X = X - Y;  

再来看一下求数组的最大最小值是不是非常简洁

maxvalue =minvalue = a[0];  
for(i = 1; i < MAXLEN; i++)   
{  
    maxvalue = MAX(maxvalue, a[i]);  
    minvalue = MIN(minvalue , a[i]);   
} 

五. 作为开关使用

#ifdef   DEBUG_MODE   //在调试模式下(DEBUG_MODE在之前被定义)才会将代码编译进去
……
#endif

#if (KEY_ON)    //可以根据宏定义KEY_ON的真假来选择代码进行编译
……
#else
……
#endif

六. 作为字符串或者连字符使用

在宏体中,如果宏体所在标示符中有##,那么在宏体扩展的时候,宏参数会被直接替换到标示符中如:

#define COMMAND(NAME) { #NAME, NAME ## _command }
struct command
{
    char *name;
    void (*function) (void);
};

在宏扩展的时候

struct command commands[] =
{
    COMMAND (quit),
    COMMAND (help),
    ...
};

会被扩展成:

struct command commands[] =
{
    { "quit", quit_command },
    { "help", help_command },
    ...
};

这样就节省了大量时间,提高效率。

七.协助调试的宏定义

  • __LINE__ 及 __FILE__ 宏指示,#line指令可以改变它的值,简单的讲,编译时,它们包含程序的当前行数和文件名
  • __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。
  • __TIME__ 宏指令包含程序编译的时间时间用字符串表示,其形式为 时: 分:秒
  • __STDC__ 宏指令的意义是编译时定义的一般来讲,如果__STDC__已经定义,编译器将仅接受不包含任何非标准扩展的标准C/C++代码。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

八. 其他调试用特殊宏定义

例1. 作为块注释,非常的好用,对于一些编辑器,还会自动变灰,方便阅读
#if 0
/*your code, want not use*/
#endif
例2. 宏定义连接字符串
#define MAINVER 2  
#define SUBVER1 0  
#define SUBVER2 1  
  
#define STR(s)     #s   
#define VERSION(a,b,c)  "System V" STR(a) "." STR(b) "." STR(c) " "__DATE__  

#define VERSTR  "System V2.0.1.2017.9.13" 
例3. 得到指定地址上的一个字节或字
#define  MEM_B(x)  (*((byte *) (x)))
#define  MEM_W(x)  (*((word *) (x)))
例4. 得到一个field在结构体(struct)中的偏移量
#define  FPOS(type, field)   ((dword) &((type *) 0)-> field) 
例6. 得到一个结构体中field所占用的字节数
#define FSIZ( type, field) sizeof(((type *) 0)->field)
例7. 按照LSB格式把两个字节转化为一个Word
#define  FLIPW(ray) ((((word) (ray)[0]) * 256) + (ray)[1])
例8.按照LSB格式把一个Word转化为两个字节
#define  FLOPW( ray, val ) \
  (ray)[0] = ((val) / 256); \
  (ray)[1] = ((val) & 0xFF)
例9.得到一个变量的地址(word宽度)
#define  B_PTR(var)  ((byte *) (void *) &(var))
#define  W_PTR(var)  ((word *) (void *) &(var))
例10.得到一个字的高位和低位字节
#define  WORD_LO(xxx)  ((byte) ((word)(xxx) & 255))
#define  WORD_HI(xxx)  ((byte) ((word)(xxx) >> 8))
例11. 返回一个比X大的最接近的8的倍数
#define RND8(x)  ((((x) + 7) / 8 ) * 8)
例12. 将一个字母转换为大写
#define  UPCASE(c) (((c) >= 'a' && (c) <= 'z') ? ((c) - 0x20) : (c))
例13. 判断字符是不是10进值的数字
#define  DECCHK(c) ((c) >= '0' && (c) <= '9')
例14. 判断字符是不是16进值的数字
#define  HEXCHK(c) (((c) >= '0' && (c) <= '9') ||  \
                   ((c) >= 'A' && (c) <= 'F') ||  \
                   ((c) >= 'a' && (c) <= 'f'))
例15. 防止溢出的一个方法
#define  INC_SAT(val) (val = ((val)+1 > (val)) ? (val)+1 : (val))
例16. 返回数组元素的个数
#define  ARR_SIZE(a)  (sizeof((a)) / sizeof((a[0])))

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