C/C++编程笔记：耍大牌的宏定义#define

Posted 2021-04-23 工控上位机学习

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1. 利用define来定义 数值宏常量

#define

宏定义是个演技非常高超的替身演员，但也会经常耍大牌的，所以我们用它要慎之又慎。它可以出现在代码的任何地方，从本行宏定义开始，以后的代码就就都认识这个宏了；也可以把任何东西定义成宏。因为编译器会在预编译的时候用真身替换替身，而在我们的代码里面却又用常常用替身来帮忙。

看例子：

#define PI 3.141592654

在此后的代码中你尽可以使用PI 来代替3.141592654，而且你最好就这么做。不然的话，如果我要把PI 的精度再提高一些，你是否愿意一个一个的去修改这串数呢？你能保证不漏不出错？而使用PI 的话，我们却只需要修改一次（这是十分高效的）。

这种情况还不是最要命的，我们再看一个例子：

#define ERROR_POWEROFF -1

如果你在代码里不用ERROR_POWEROFF 这个宏而用-1，尤其在函数返回错误代码的时候（往往一个开发一个系统需要定义很多错误代码）。肯怕上帝都无法知道-1 表示的是什么意思吧。这个-1，我们一般称为“魔鬼数”，上帝遇到它也会发狂的。所以，我奉劝你代码里一定不要出现“魔鬼数”。(这里是从代码可读性的角度进行考虑！)

但是我们利用define来定义数值类型的数据，一般只是用来定义 常量 ，如果 要定义一些变量，则可以使用c语言中const这个关键字。

我们已经讨论了const 这个关键字，我们知道const 修饰的数据是有类型的，而define 宏定义的数据没有类型。为了安全，我建议你以后在定义一些宏常数的时候用const代替，编译器会给const 修饰的只读变量做类型校验，减少错误的可能。

但一定要注意const修饰的不是常量而是readonly 的变量，const 修饰的只读变量不能用来作为定义数组的维数，也不能放在case 关键字后面。

2.利用define来定义 字符串宏常量

除了定义宏常数之外，经常还用来定义字符串，尤其是路径：

A),#define ENG_PATH_1 E:\English\listen_to_this\listen_to_this_3

B),#define ENG_PATH_2 “E:\English\listen_to_this\listen_to_this_3”

噢，到底哪一个正确呢？如果路径太长，一行写下来比较别扭怎么办？用反斜杠接续符 '\' 啊：

C), #define ENG_PATH_3 E:\English\listen_to_this\listen\_to_this_3　　

还没发现问题？这里用了4 个反斜杠，到底哪个是接续符？回去看看接续符反斜杠。

反斜杠作为接续符时，在本行其后面不能再有任何字符，空格都不行。所以，只有最后一个反斜杠才是接续符。至于A)和B)，那要看你怎么用了，既然define 宏只是简单的替换，那给ENG_PATH_1 加上双引号不就成了：“ENG_PATH_1”。

但是请注意：有的系统里规定路径的要用双反斜杠“\\”,比如（这是正确的版本）：

#define ENG_PATH_4 E:\\English\\listen_to_this\\listen_to_this_3

3.用define 宏定义 注释符号

上面对define 的使用都很简单，再看看下面的例子：

#define BSC //

#define BMC /*

#define EMC */

D),BSC my single-line comment

E),BMC my multi-line comment EMC

D)和E)都错误，为什么呢？因为注释先于预处理指令被处理,当这两行被展开成//…或/*…*/时,注释已处理完毕,此时再出现//…或/*…*/自然错误.（这一条需要对编译预处理有所理解，才能体会。看来我还得再写一篇这方面的文章。）

因此,试图用宏开始或结束一段注释是不行的。

4.用define 宏定义表达式

这些都好理解，下面来点有“技术含量”的，定义一年有多少秒：

#define SEC_A_YEAR 60*60*24*365

这个定义没错吧？很遗憾，很有可能错了，至少不可靠。你有没有考虑在16 位系统下把这样一个数赋给整型变量的时候可能会发生溢出？一年有多少秒也不可能是负数吧。

改一下：

#define SEC_A_YEAR （60*60*24*365）UL

又出现一个问题，这里的括号到底需不需要呢？继续看一个例子，定义一个宏函数，求x 的平方：

#define SQR (x) x * x

对不对？试试：假设x 的值为10，SQR (x)被替换后变成10*10。没有问题。

再试试：假设x 的值是个表达式10+1，SQR (x)被替换后变成10+1*10+1。问题来了，这并不是我想要得到的。怎么办？括号括起来不就完了？

#define SQR (x) （（x）*（x））

最外层的括号最好也别省了，看例子，求两个数的和：

#define SUM (x) （x）+（x）

如果x 的值是个表达式5*3,而代码又写成这样：SUM (x)* SUM(x)。替换后变成：（5*3）+（5*3）*（5*3）+（5*3）。又错了！所以最外层的括号最好也别省了。我说过define是个演技高超的替身演员，但也经常耍大牌。要搞定它其实很简单，别吝啬括号就行了。

注意这一点：宏函数被调用时是以实参代换形参。而不是“值传送”。

5.宏定义中的空格

另外还有一个问题需要引起注意，看下面例子：

#define SUM （x） （x）+（x）

这还是定义的宏函数SUM（x）吗？显然不是。编译器认为这是定义了一个宏：SUM，其代表的是（x） （x）+（x）。

为什么会这样呢？其关键问题还是在于SUM 后面的这个空格。所以在定义宏的时候一定要注意什么时候该用空格，什么时候不该用空格。这个空格仅仅在定义的时候有效，在使用这个宏函数的时候，空格会被编译器忽略掉。也就是说，上一节定义好的宏函数SUM（x）在使用的时候在SUM 和（x）之间留有空格是没问题的。比如：SUM（3）和SUM （3）的意思是一样的。

6.#undef

#undef 是用来撤销宏定义的，用法如下：

#define PI 3.141592654

…

// code

#undef PI

//下面的代码就不能用PI 了，它已经被撤销了宏定义。

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的宏定义：

1，防止一个头文件被重复包含

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。这里已经不是#define的范畴了。

#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)

#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个倍数

#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) (*((volatilebyte*) (port)))

#define inpw(port) (*((volatileword *) (port)))

#define inpdw(port) (*((volatiledword *)(port)))

#define outp(port, val) (*((volatilebyte*) (port)) = ((byte) (val)))

#define outpw(port, val) (*((volatileword *) (port)) = ((word) (val)))

#define outpdw(port, val) (*((volatiledword *) (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：

_ LINE _

_ FILE _

_ DATE _

_ TIME _

_ STDC _

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：

#define DO(a,b) a+b;\

a++;

应用时：

if(….)

DO(a,b); //产生错误

else

解决方法: 代码就只会执行一次。和直接加花括号有什么区别呢。哦对，不能随便在程序中，任意加｛｝，组成代码块的。

#define DO(a,b) do{a+b;\

a++;}while(0)

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