C语言的奇技淫巧（1-50）
Posted 嵌入式软件实战派
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了C语言的奇技淫巧（1-50）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
关注公众号“嵌入式软件实战派”，获得更多C/C++技巧。
01. 宏定义用do{}while(0)
如果定义的宏函数后面有多条语句，使用这样的方式会有问题：
#define FUNC() func1(); func2()
if(bRunF)
FUNC();
展开宏定义后会变成：
if(bRunF)
func1();
func2();
逻辑就不对了。可以用这一的方式解决，非常好用：
#define FUNC() do{func1(); func2();}while(0)
02. 数组的初始化
假如给arr的第2~6元素初始化为5，也许你会
int arr[10] = {0, 5, 5, 5, 5, 5, 0, 0, 0, 0};
现在告诉你C99可以这样：
int arr[10] = {[1... 5] = 5};
03. 数组的访问
你想取数组的第6个元素（下标为5），教科书教你这样做：
int arr[10] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
int n1 = arr[5];
int n2 = *(arr+5);
其实你可以：
int arr[10] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
int n = 5[arr];
也不会有错，实际上
arr[5]对应*(arr+5)，而5[arr]对应*(5+arr)，没多大区别。
04. 结构体的初始化
结构体的初始化，传统的做法是：
typedef struct
{
int a;
int x;
int y;
int z;
char b;
short c;
}S;
S s = {100, 0, 0, 0, 'A', 0x12);
对于C99，其实你可以：
typedef struct
{
int a;
int x;
int y;
int z;
char b;
short c;
}S;
S s = {
.a = 100,
.b = 'A',
.c = 0x12
};
05. 用include的方式初始化大数组
double array[SIZE][SIZE] = {
#include "float_values.txt"
}
06. Debug时输出文件名、函数名、行号等
#define DEBUG_INFO() fprintf(stderr,"[DEBUG]%s:%d %s\\n", __FILE__, __LINE__, __FUNCTION__);
07. C语言有-->“趋向于…”操作符？
int main(void)
{
int n = 10;
while(n --> 0 ) // n goes to 0
{
printf("%d ", n);
}
printf("\\n");
}
实际上C语言没有这个-->操作符，是--和>的组合而已
while( n-- > 0 )
08. 获得任意类型数组的元素数目
#define NUM_OF(arr) (sizeof (arr) / sizeof (*arr))
09. 判断运行环境的大小端
Linux有以下代码：
static union {
char c[4];
unsigned long l;
} endian_test = { { 'l', '?', '?', 'b' } };
#define ENDIANNESS ((char)endian_test.l)
printf("ENDIANNESS: %c\\n", ENDIANNESS);
10. 编译时做条件检查
Linux Kernel有以下代码
/* Force a compilation error if condition is true */
#define BUILD_BUG_ON(condition) ((void)sizeof(char[1 - 2*!!(condition)]))
例如，在某些平台为了防止内存对齐问题，检查一个结构体或者一个数组的大小是否为8的倍数。
BUILD_BUG_ON((sizeof(struct mystruct) % 8) != 0);
除了这个，还有
#define BUILD_BUG_ON_ZERO(e) (sizeof(struct{int : -!!(e);}))
#define BUILD_BUG_ON_NULL(e) ((void*)sizeof(struct{int : -!!(e);}))
#define BUILD_BUG_ON(condition) ((void)BUILD_BUG_ON_ZERO(condition))
#define MAYBE_BUILD_BUG_ON(condition) ((void)sizeof(char[1 - 2 * !!(condition)]))
11. 用异或运算实现数据交换
交换俩变量数据，一般做法是：
// 方法1
temp = a;
a = b;
b = temp;
// 方法2
a=a+b;
b=a-b;
a=a-b；
方法1需要第三个变量，方法二存在数据溢出可能，可以尝试下以下方法：
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;
12. 判断语句中把const数值放在前面
通常条件语句写成
if(n == 0){ /*...*/ }
但是，有可能手误写成
if(n = 0){ /*...*/ }
这种错误只有机器在运行时候知道，而人不一定能发现这种bug。
把数值放在前面就不怕了，==写成=，编译器就知道
if(0 == n){ /*...*/ }
13. 用冒号表达式替代if...else...语句
这个用法应该很普遍了，不算什么特别的技巧了。
if(y < 0)
{
x = 10;
}
else
{
x = 20;
}
可以改成以下一行代码即可
x = (y < 0) ? 10 : 20;
14. 判断一个整数是否为2的幂
也许你会不断地将这个数除以2，除到底，然而Linux kernel有个巧妙的办法：
#define is_power_of_2(n) ((n) != 0 && ((n) & ((n) - 1)) == 0)
((n) & ((n) - 1)) == 0这个不理解？那先想想2的X次方的值的二进制是怎样的。
15. 静态链表
直接看代码
struct mylist {
int a;
struct mylist* next;
};
#define cons(x, y) (struct mylist[]){{x, y}}
struct mylist *list = cons(1, cons(2, cons(3, NULL)));
struct mylist *p = list;
while(p != 0) {
printf("%d\\n", p->a);
p = p -> next;
};
16. 柔性数组
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct line
{
int length;
char contents[0];
};
struct line *thisline = (struct line *) malloc (sizeof (struct line) + this_length);
thisline->length = this_length;
struct f1 { int x; int y[]; } f1 = { 1, { 2, 3, 4 } };
struct f2 { struct f1 f1; int data[3]; } f2 = { { 1 }, { 2, 3, 4 } };
17. 数组之间直接赋值
int a[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
int b[10] = {0};
b = a;
这样是非法的，但是你可以放数组穿个马甲：
typedef struct
{
int n[10];
}S;
S a = {{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}};
S b = {0};
b = a;
18. #include的不一定是要.h文件
#include后面跟的可以是任意后缀的，但文件内容一定要是合法的。例如
#include "test.fxxk"
19. 自动获取变量类型
#define var(left, right) __typeof__(right) left = (right)
var(s, 1LL); // 相当于 long long s = 1LL;
是不是有点像C++ 11的auto类型？
20. 宏定义函数MIN(x,y)的终极做法
#define MIN(x, y) x < y? x : y // 这样给0分
#define MIN(x, y) (x < y? x : y) // 这样给50分
// 不信你试试这个
int n = 3 * MIN(3, 4 < 5 ? 4 : 5);
#define MIN(x, y) ((x) < (y)? (x) : (y)) // 这个给90分
// 不信你试试这个
double xx = 1.0;
double yy = MIN(xx++, 1.5);
printf("xx=%f, yy=%f\\n",xx,yy);
// 以下放大招了，看看GNU的
#define MIN(A,B) ({ __typeof__(A) __a = (A); __typeof__(B) __b = (B); __a < __b ? __a : __b; })
double xx = 1.0;
double yy = MIN(xx++, 1.5);
printf("xx=%f, yy=%f\\n",xx,yy);
21. 行控制#line
也许你知道用__LINE__可以输出行号，然而你试下这个：
#line 12345 "abcdefg.xxxxx"
printf("%s line: %d\\n", __FILE__, __LINE__); printf("%s line: %d\\n", __FILE__, __LINE__);
不单止行号被改了，文件名也被改了，是不是我们可以用这个干点啥……想想？
22. C和C++代码混合编译
在C的头文件上面
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
然后再头文件下面
#ifdef __cplusplus
}
#endif
23. 用查表法实现hex2str
直接上代码
void hex2str(const unsigned char* hex, int size, char* str)
{
char char_arr[17] = "0123456789ABCDEF";
for(int i = 0; i < size; i++)
{
str[3*i] = char_arr[hex[i]>>4];
str[3*i+1] = char_arr[hex[i]&0x0F];
str[3*i+2] = ' ';
}
}
24. 用sprintf实现hex2str
直接上代码
void hex2str(const unsigned char* hex, int size, char* str)
{
for(int i = 0; i < size; i++)
{
sprintf(&str[3*i], "%02X ", hex[i]);
}
}
25. 将变量名变字符串
如果想打印一个变量名和它的值，也许会这样：
unsigned int program_flag = 0xAABBCCDD;
printf("program_flag: 0x%08X\\n", program_flag);
对于你有很多这样的变量要打印，建议你做个宏函数：
#define PRINT_HEX_VAR(var) printf("%s: 0x%08X\\n", #var, var);
unsigned int program_flag = 0xAABBCCDD;
PRINT_HEX_VAR(program_flag);
26. 获取结构体元素的偏移
#define offsetof(type, member) ( (size_t)&((type*)0->menber) )
typedef struct
{
char a;
int b;
}S;
offsetof(S, b);
27. 根据结构体成员获取结构体变量指针
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
/**
* container_of - cast a member of a structure out to the containing structure
* @ptr: the pointer to the member.
* @type: the type of the container struct this is embedded in.
* @member: the name of the member within the struct.
*
*/
#define container_of(ptr, type, member) ({ \\
const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \\
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
这个怎么玩？看看链表
struct list_head {
struct list_head *next；
struct list_head *prev;
};
struct ipstore{
unsigned long time;
__u32 addr[4];
struct list_head list;
};
container_of(ist1->list, struct ipstore, list)
28. scanf高级玩法
scanf(“%[^,]”, a); // This doesn’t scrap the comma
scanf(“%[^,],”,a); // This one scraps the comma
scanf(“%[^\\n]\\n”, a); // It will read until you meet '\\n', then trashes the '\\n'
scanf(“%*s %s”, last_name); // last_name is a variable
这是啥意思，正则表达式先了解下？然后自己试试，理解会更深入。
29. 两个数相加可以不用+号？
int Add(int x, int y)
{
if (y == 0)
return x;
else
return Add( x ^ y, (x & y) << 1);
}
30. 调试的时候打印数组
你是不是曾经为打印数组而烦恼，每次都要将元素一个个取出来？
#define ARR_SIZE(arr) (sizeof(arr)/sizeof(*arr))
#define PRINT_DIGIT_ARR(arr) do{\\
printf("%s: ", #arr); \\
for(int i=0; i < ARR_SIZE(arr); i++) \\
printf("%d ", arr[i]);\\
printf("\\n");\\
}while(0)
int arr[10] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
PRINT_DIGIT_ARR(arr);
31. 感受下这个0x5F3759DF
float Q_rsqrt( float number )
{
long i;
float x2, y;
const float threehalfs = 1.5F;
x2 = number * 0.5F;
y = number;
i = * ( long * ) &y; // evil floating point bit level hacking
i = 0x5f3759df - ( i >> 1 ); // what the fuck?
y = * ( float * ) &i;
y = y * ( threehalfs - ( x2 * y * y ) ); // 1st iteration
// y = y * ( threehalfs - ( x2 * y * y ) ); // 2nd iteration, this can be removed
return y;
}
32. switch-case的特殊玩法
直接看代码
void send(uint8* to, uint8 from, uint16 count)
{
uint16 n = (count + 7) / 8;
switch (count % 8)
{
case 0: do { *to = *from++;
case 7: *to = *from++;
case 6: *to = *from++;
case 5: *to = *from++;
case 4: *to = *from++;
case 3: *to = *from++;
case 2: *to = *from++;
case 1: *to = *from++;
} while (--n > 0);
}
实际上它是
void send(uint8* to, uint8 from, uint16 count)
{
do
{
*to = *from++;
} while (--count > 0);
}
使用最上面的switch-case的形式大大提高了运行效率。
理解不了？汇编看看。
还是理解不了？那就网上自行搜索“Duff’s Device”
33. 防止头文件重复包含导致问题
这个用法很常见了，而且非常有用
// xxx.h
#ifndef _XXX_H_
#define _XXX_H_
// Header file contents...
#endif
当然，如果你的编译器支持的话，也可以
// xxx.h
#pragma once
// Header file contents...
不过为了更好的兼容性，我建议你用第一种方法。
34. 2的N次幂ROUNDUP
#define ROUNDUP(a, size) (((a) & ((size)-1)) ? (1+((a) | ((size)-1))) : (a))
其中，size是2的整数次幂，而
a & (2^n-1)检查a的低位是否有值a | (2^n - 1)将a的低n位赋值为11 + a | (2^n -1)为a最近的下一个2^n倍值
ROUNDUP(10, 8); // 结果为16
ROUNDUP(10, 16); // 结果为16
ROUNDUP(10, 32); // 结果为32
ROUNDUP(16, 16); // 结果为16
有什么用？申请内存的时候可以按某字节对齐，减少内存碎片啊。
35. 某整数的ROUNDUP
#define VAL_ROUNDUP(size, val_size) (((size)+val_size-1)/val_size*val_size)
这个不是按2的次幂ROUNDUP的，而是按某个整数的倍数ROUNDUP，例如
VA以上是关于C语言的奇技淫巧（1-50）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章