逍遥自在学C语言 | 宏定义技巧让你的C代码快人一步
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了逍遥自在学C语言 | 宏定义技巧让你的C代码快人一步相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
前言
在C语言中，宏定义是一种预处理指令，用于在代码中定义和使用常量、函数或代码片段的替代。
宏定义使用#define关键字来定义，并在代码中进行替换。宏定义具有以下优点：
- 简化代码：宏定义可以将一些常用的、重复出现的代码片段简化为一个宏名称，提高代码的可读性和简洁性。
- 提高效率：宏定义在预处理阶段进行替换，避免了函数调用的开销，从而提高了程序的执行效率。
- 灵活性：宏定义可以根据不同的参数值生成不同的代码，具有更强的灵活性和适应性。
一、人物简介
- 第一位闪亮登场，有请今后会一直教我们C语言的老师 —— 自在。
- 第二位上场的是和我们一起学习的小白程序猿 —— 逍遥。
下面我们通过几个实际的使用场景来详细说明宏定义的应用。
二、 定义常量
宏定义可以用于定义常量，提高代码的可读性和可维护性。
#include <stdio.h>
#define MAX_SIZE 100
int main()
int arr[MAX_SIZE];
// 使用MAX_SIZE定义数组的最大长度
// ...
return 0;
-
在上述代码中，我们使用宏定义
MAX_SIZE来定义一个数组的最大长度为100。 -
通过宏定义，我们可以方便地在代码中使用
MAX_SIZE来表示数组的最大长度，提高了代码的可读性和可维护性。
三、 条件编译
宏定义可以用于条件编译，根据条件选择性地包含或排除代码。
#include <stdio.h>
#define DEBUG
int main()
int x = 10;
#ifdef DEBUG
printf("x的值：%d\\n", x);
#endif
// ...
return 0;
-
在上述代码中，我们使用宏定义
DEBUG来标识是否处于调试模式。 -
当定义了
DEBUG宏时，printf语句会被编译和执行； -
当没有定义
DEBUG宏时，printf语句会被忽略。
四、 函数封装
宏定义可以用于函数封装，简化代码的书写和调用。
#include <stdio.h>
#define PRINT_NAME(name) printf("我的名字是：%s\\n", name)
int main()
PRINT_NAME("Tom");
// ...
return 0;
- 我们可以在代码中使用
PRINT_NAME("Tom")来代替函数调用printf("我的名字是：%s\\n", "Tom")，从而简化了代码的书写和调用过程。
五、循环控制
宏定义可以用于循环控制，实现代码的自动化和简化。
#include <stdio.h>
#define REPEAT(n) for (int i = 0; i < n; i++)
int main()
REPEAT(5)
printf("Hello, world!\\n");
// ...
return 0;
- 这里
Hello, world!会打印5次
六、注意事项
在使用宏定义时，需要注意以下几点：
- 宏定义是一种简单的文本替换操作，宏名称会被预处理器替换为对应的值或代码片段，因此要注意宏定义的替换是否符合预期。
- 宏定义没有类型检查，它仅仅是文本替换，因此要确保宏定义的值或代码片段在使用时是合法的。
- 宏定义没有作用域的概念，它是全局的，可以在任何地方使用。因此，要避免宏定义的命名冲突，使用具有一定命名规范的名称。
- 宏定义中可以包含多个语句或表达式，但要注意使用反斜杠（
\\）进行行连接，以确保宏定义不会被截断。
小结
通过这篇文章，我们学会了
1、宏定义常量
2、宏定义实现条件编译
3、宏定义封装函数
[转]C语言宏定义技巧
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. */
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 STRUCT_MEN_POS(type,member) (unsigned int)&((type *)0)->member6,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)))
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<cstdio>
#include<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‘#‘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\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\n", STR(INT_MAX)); // INT_MAX #include<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\n", STR(INT_MAX)); // INT_MAX,int型的最大值，为一个变量 #include<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、‘#‘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];以上是关于逍遥自在学C语言 | 宏定义技巧让你的C代码快人一步的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
C语言陷阱与技巧第7节，define函数式宏定义不能用普通函数代替吗？为什么要使用do{}while包裹代码
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