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c语言宏定义详解(二)

(2015-04-26 10:05:55)
标签:

c语言

分类: C语言
1,防止一个头文件被重复包含

#
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。

typedef  unsigned char      boolean
     

typedef  unsigned long int
  uint32;      

typedef
  unsigned short     uint16;      

typedef
  unsigned char      uint8;        

typedef  signed long int
    int32;       

typedef
  signed short       int16;       

typedef
  signed char        int8;         

//
下面的不建议使用

typedef  unsigned char     byte;         

typedef  unsigned short    word;         

typedef  unsigned long     dword
        

typedef  unsigned
 char     uint1;        

typedef  unsigned
 short    uint2;        

typedef  unsigned
 long     uint4;         

typedef  signed
 char       int1;         

typedef  signed
 short      int2;         

typedef  long int
          int4;          

typedef
  signed long       sint31;       

typedef
  signed short      sint15;       

typedef
  signed char       sint7;         

3,
得到指定地址上的一个字节或字

#define  MEM_B(  *( (byte *) (x) )

#define  MEM_W(  *( (word *) (x) )

4,求最大值和最小值

   #define  MAX( x, ((x) (y)) (x) (y) )

   #define  MIN( x, ((x) (y)) (x) (y) )

5, 得到一个field在结构体(
struct)
中的偏移量

#define FPOS( type, field \

 (
dword
&(( type *) 0)-> field 

分析:
#include
typedef struct person {
    int num;
    int age;
    char name[20];
}person;
#define FPOS(type,field) sizeof(((type *)0)->field)
main()
{
    printf("%d\n",FPOS(person,name));
}
^_^[sunny@localhost ~]52$ ./a.out
20

#define OFFSETOF(type, field) ((size_t)&(((type *)0)->field))

(type *)0:把0地址当成type类型的指针。

((type *)0)->field:对应域的变量。

&((type *)0)->field:取该变量的地址,其实就等于该域相对于0地址的偏移量。

(size_t)&(((type *)0)->field):将该地址(偏移量)转化为size_t型数据。

ANSI C标准允许任何值为0的常量被强制转换成任何一种类型的指针,并且转换结果是一个NULL指针,因此((s*)0)的结果就是一个类型为s*的NULL指 针。如果利用这个NULL指针来访问s的成员当然是非法的,但&(((s*)0)->m)的意图并非想存取s字段内容,而仅仅是计算当结构 体实例的首址为((s*)0)时m字段的地址。聪明的编译器根本就不生成访问m的代码,而仅仅是根据s的内存布局和结构体实例首址在编译期计算这个(常 量)地址,这样就完全避免了通过NULL指针访问内存的问题。

有人这样表达:

#define OFFSETOF(type, field) ((size_t) \

               ((char *)&((type *)0)->field - (char *)(type *)0))

我认为效果是一样的,多增加的那部分就是0地 址,相减后就是偏移量。

为什么要增加size_t呢?

首先size_t的定义是什么呢,在文件 stddef.h中可以找到答案。

typedef unsigned int size_t;                     

可见就是将偏移量转化为无符整型,其实32位 机器的地址就是无符号的32位整数。一般情况下,不进行size_t类型转化也是没有问题的(后面的实验可证)。我认为,只有偏移量足够大,当大于 0x80000000时才有影响,因为这时候的偏移量最高位是1,机器默认为是负数了。似乎上面宏定义OFFSETOF中更能说明这个问题,因为这个宏定 义是一个差值,最高位是1就肯定是负数了。使用printf("%d", &var);打印一个变量的地址就是个负数。这只是我的看法,网上基本没有什么人分析为什么添加size_t的强制类型转化。因为系统对数组长度 的大小是有限制的,所以也不能实验得到数据。



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 )

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] )

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)

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
)

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))

11, 返回一个比X大的最接近的8的倍数

#define RND8(       ((((x) 7) )

12,将一个字母转换为大写

#define  UPCASE( ((c) >= ''a'' && (c) <= ''z'') ((c) 0x20) (c) )

13,判断字符是不是10
进 值的
数字

#define  DECCHK( ((c) >= ''0'' && (c) <= ''9'')

14,判断字符是不是16
进 值的
数字

#define  HEXCHK( ((c) >= ''0'' && (c) <= ''9'') ||\

                       ((c) >= ''A'' && (c) <= ''F'') ||\

((c) >= ''a'' && (c) <= ''f'') )

15,防止溢出的 一个方法

#define  INC_SAT( 
val  (val ((val)+1 (val)) (val)+1 (val
))

16,
返回数组元素的个数

#define  ARR_SIZE(  
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)

#define MOD_BY_POWER_OF_TWO( 
valmod_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

  #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

I
标准说明了 五个预定义的宏名。它们是:


_

_

_

_

_

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。


_
_宏 指令在有关
i e的 部分中已讨论,这里讨论其余的宏名。

AT _
宏指令含有形式为月//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_中。
串形式为 时:分:秒。

如果实现是标准的,则宏_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


#
ifdef _DEBUG

#define DEBUGMSG(
msg,dateprintf(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,ba+b

do{}while(0)语 句包含多语句防止错误


例如:#
difne DO(a,ba+b;\

                   a++;

应 用时:if(.)

          DO(
a,b); //产 生错误

        else 

解 决方法#
difne DO(a,bdo{a+b;\

                   a++;}while(0)
宏 中"#""##"的用法
一、一般用法

我们使用#把宏参数变为一个字符串,##把两个宏参数贴合在一起
.
用法
:
#include<</font>
cstdio>
#include<</span>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''#''''##''的地 方宏参数是不会再展开
.

1, 
''#''''##''的情况

#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:
printf("%d*%d=%d\n", (2), (2), ((2)*(2)));
MUL
里的参数TOW被展开
(2).

2, 
当有''#''''##''的时候

#define          (2)
#define STR(s)     #s
#define CONS(
a,b int(a##e##b)

printf("int max: %s\n",  STR(INT_MAX));    // INT_MAX #include<</span>climits>
这行会被展开
为:
printf("int max: %s\n", "INT_MAX");

printf
("%s\n", CONS(A, A));               // compile error 
这 一行则是:
printf("%s\n", int(AeA));

INT_MAX
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
.

#define           (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 #include<</span>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、''#''''##''的一些应用特例
1
、合并匿名变量名

#define  ___ANONYMOUS1(type, 
varline)  type  var##line
#define  __ANONYMOUS0(type, line)  ___ANONYMOUS1(type, _anonymous, line)
#define  ANONYMOUS(type)  __ANONYMOUS0(type, __LINE__)
例:ANONYMOUS(static int);  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

#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:
MSG _
msg[] {{OPEN, "OPEN"},
              {CLOSE, "CLOSE"}};

3
、记录文件名
#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

#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]; 
 

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