C语言宏定义技巧（常用宏定义）

宏定义
     宏定义是C提供的三种预处理功能的其中一种，这三种预处理包括：宏定义、文件包含、条件编译
1.不带参数的宏定义：
     宏定义又称为宏代换、宏替换，简称“宏”。
     格式：
     #define 标识符 字符串
     其中的标识符就是所谓的符号常量，也称为“宏名”。
     预处理（预编译）工作也叫做宏展开：将宏名替换为字符串。
     掌握"宏"概念的关键是“换”。一切以换为前提、做任何事情之前先要换，准确理解之前就要“换”。
     即在对相关命令或语句的含义和功能作具体分析之前就要换：
     例：
     #define PI 3.1415926
     把程序中出现的PI全部换成3.1415926
     说明：
     （1）宏名一般用大写
     （2）使用宏可提高程序的通用性和易读性，减少不一致性，减少输入错误和便于修改。例如：数组大小常用宏定义
     （3）预处理是在编译之前的处理，而编译工作的任务之一就是语法检查，预处理不做语法检查。
     （4）宏定义末尾不加分号；
     （5）宏定义写在函数的花括号外边，作用域为其后的程序，通常在文件的最开头。
     （6）可以用#undef命令终止宏定义的作用域
     （7）宏定义可以嵌套
     （8）字符串" "中永远不包含宏
     （9）宏定义不分配内存，变量定义分配内存。
2.带参数的宏定义：
     除了一般的字符串替换，还要做参数代换
     格式：
     #define 宏名（参数表） 字符串
     例如：#define S(a,b) a*b
     area=S(3,2)；第一步被换为area=a*b; ，第二步被换为area=3*2;
     类似于函数调用，有一个哑实结合的过程：
     （1）实参如果是表达式容易出问题
     #define S(r) r*r
     area=S(a+b);第一步换为area=r*r;,第二步被换为area=a+b*a+b;
     正确的宏定义是#define S(r) ((r)*(r))
     （2）宏名和参数的括号间不能有空格
     （3）宏替换只作替换，不做计算，不做表达式求解
     （4）函数调用在编译后程序运行时进行，并且分配内存。宏替换在编译前进行，不分配内存
     （5）宏的哑实结合不存在类型，也没有类型转换。
     （6）函数只有一个返回值，利用宏则可以设法得到多个值
     （7）宏展开使源程序变长，函数调用不会
     （8）宏展开不占运行时间，只占编译时间，函数调用占运行时间（分配内存、保留现场、值传递、返回值


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

#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;      /* 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

#define   MEM_B( x )   ( *( (byte *) (x) ) )

#define   MEM_W( x )   ( *( (word *) (x) ) )

4，求最大值和最小值

    #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

#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

#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 )        ((((x) + 7) / 8 ) * 8 )

12，将一个字母转换为大写

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

13，判断字符是不是10进值的数字

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

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') )

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( 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)

#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
#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)))

[2005-9-9添加]  

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：

_ L I N E _

_ F I L E _

_ D A T E _

_ T I M E _

_ S T D C _

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。

_ L I N E _及_ F I L E _宏指令在有关# l i n e的部分中已讨论，这里讨论其余的宏名。

_ D AT E _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_ T I M E _中。串形式为时：分：秒。

如果实现是标准的，则宏_ S T D C _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,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:
#include
#include
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
", 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
#define TOW       (2)
#define MUL(a,b) (a*b)

printf("%d*%d=%d
", TOW, TOW, MUL(TOW,TOW));
这行的宏会被展开为：
printf("%d*%d=%d
", (2), (2), ((2)*(2)));
MUL里的参数TOW会被展开为(2).

2, 当有'#'或'##'的时候
#define A           (2)
#define STR(s)      #s
#define CONS(a,b)   int(a##e##b)

printf("int max: %s
",   STR(INT_MAX));     // INT_MAX #include
这行会被展开为：
printf("int max: %s
", "INT_MAX");

printf("%s
", CONS(A, A));                // compile error  
这一行则是：
printf("%s
", 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.

#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
", STR(INT_MAX));           // INT_MAX,int型的最大值，为一个变量 #include
输出为: int max: 0x7fffffff
STR(INT_MAX) -->   _STR(0x7fffffff) 然后再转换成字符串；

printf("%d
", 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
#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];