宏定义的用法以及再次解释const和volatile

Posted 2020-09-12

__I、 __O 、__IO是什么意思？
这是ST库里面的宏定义，定义如下：
#define     __I       volatile const        /*!< defines ‘read only‘ permissions      */
#define     __O     volatile                  /*!< defines ‘write only‘ permissions     */
#define     __IO    volatile                  /*!< defines ‘read / write‘ permissions   */

volatile和const在嵌入式设备上属于必须要掌握的知识。

const，在C语言中，不是常量，是只读变量，或者说是不能通过程序直接更改的变量，但可以间接修改。const修饰的变量，并不是不能更改的，只是不能通过程序直接修改，即，在嵌入式设备中，const修饰的寄存器，是可以通过硬件更改的。

#define     __I       volatile const 

定义的是输入口，既然是输入，证明stm32需要读取数据，而读取数据我们一般都是限制为只读属性，volatile表示这个__I修饰的寄存器是易变的。所以这里问题就来了，既然是const你还说易变，不是混乱了吗？所以才有之前介绍的，const只是我们程序不能直接修改，但是可以间接修改和被硬件修改。

#define     __O     volatile 

定义输出端口，输出用volatile修饰应该没什么争议。

#define     __IO    volatile 

定义输入输出，既要做输入也要做输出，volatile也没有什么争议。

但争议就在于st官方的注释__O为什么是只写‘write only‘？而同样用volatile修饰的__IO却备注‘read / write‘？

其实，__O,表示的是输出，输出就是写啊，有人问我，为什么不加const，例如#define    __O     volatile const  更能代表只写啊，这究其原因还是没理解const，const是只读变量，并不是不改变的常量。输出不需要只读属性就已经是只写了，因为你不能在输出的时候使用输入功能，即不能读取。

既然说到volatile，就不得不提一个经典的面试题了：  下面的函数有什么错误：

int square(volatile int *ptr)  
{   
    return *ptr * *ptr;  
}  

 这段代码有点变态。这段代码的目的是用来返指针*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一个volatile型参数，编译器将产生类似下面的代码：
int square(volatile int *ptr)  
{   
    int a,b;   
    a = *ptr;  
    b = *ptr;  
    return a * b;   
}  
由于*ptr的值可能被意想不到地该变，因此a和b可能是不同的。结果，这段代码可能返不是你所期望的平方值！正确的代码如下：
long square(volatile int *ptr)  
{   
    int a;   
    a = *ptr;  
    return a * a;   
}  

回到宏定义话题：

在阅读hal库函数或者linux内核函数时，总有人在群里问下面这种宏的用法：

1.宏定义防止 使用时错误 
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)