c语言宏定义详解

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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c语言宏定义详解相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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 */ 

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));
}
^_^[[email protected] ~]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;                      /*mine is 32bit machine*/

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 )       ((((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,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,b) (a+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,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
(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
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c语言宏定义详解的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

C语言 预处理详解(#include#define#if,特殊预定宏)

C语言 预处理详解(#include#define#if,特殊预定宏)

C++宏定义详解

详解宏定义(#define)

C语言宏定义

在C语言中 宏定义是啥?