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:

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#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:

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#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。

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:

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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:

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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):

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

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#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。

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:

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#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:

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#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:

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#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?

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#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:

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#define SUM (x) (x)+(x)

如果x 的值是个表达式53,而代码又写成这样:SUM (x) SUM (x)。替换后变成:(53)+(53)(53)+(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”。

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:

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#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:

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#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得宏定义:

防止一个头文件被重复包含

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#ifndef COMDEF_H

#define COMDEF_H

//头文件内容

#endif

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。

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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 */

得到指定地址上的一个字节或字

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#define MEM_B( x ) ( *( (byte *) (x) ) )
#define MEM_W( x ) ( *( (word *) (x) ) )

求最大值和最小值

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#define MAX( x, y ) ( ((x) > (y)) ? (x) : (y) )
#define MIN( x, y ) ( ((x) < (y)) ? (x) : (y) )

得到一个field在结构体(struct)中的偏移量

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#define FPOS( type, field ) \
/*lint -e545 */ ( (dword) &(( type *) 0)-> field ) /*lint +e545 */

得到一个结构体中field所占用的字节数

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#define FSIZ( type, field ) sizeof( ((type *) 0)->field )

按照LSB格式把两个字节转化为一个Word

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#define FLIPW( ray ) ( (((word) (ray)[0]) * 256) + (ray)[1] )

按照LSB格式把一个Word转化为两个字节

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#define FLOPW( ray, val ) \
 
(ray)[0] = ((val) / 256); \
 
(ray)[1] = ((val) & 0xFF)

得到一个变量的地址(word宽度)

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#define B_PTR( var ) ( (byte *) (void *) &(var) )
 
#define W_PTR( var ) ( (word *) (void *) &(var) )

得到一个字的高位和低位字节

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#define WORD_LO(xxx) ((byte) ((word)(xxx) & 255))
 
#define WORD_HI(xxx) ((byte) ((word)(xxx) >> 8))

返回一个比X大的最接近的8的倍数

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#define RND8( x ) ((((x) + 7) / 8 ) * 8 )

将一个字母转换为大写

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#define UPCASE( c ) ( ((c) >= 'a' && (c) <= 'z') ? ((c) - 0x20) : (c) )

判断字符是不是10进值的数字

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#define DECCHK( c ) ((c) >= '0' && (c) <= '9')

判断字符是不是16进值的数字

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#define HEXCHK( c ) ( ((c) >= '0' && (c) <= '9') ||\
 
((c) >= 'A' && (c) <= 'F') ||\
 
((c) >= 'a' && (c) <= 'f') )

防止溢出的一个方法

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#define INC_SAT( val ) (val = ((val)+1 > (val)) ? (val)+1 : (val))

返回数组元素的个数

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#define ARR_SIZE( a ) ( sizeof( (a) ) / sizeof( (a[0]) ) )

返回一个无符号数n尾的值MOD_BY_POWER_OF_TWO(X,n)=X%(2^n)

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#define MOD_BY_POWER_OF_TWO( val, mod_by ) \
( (dword)(val) & (dword)((mod_by)-1) )

对于IO空间映射在存储空间的结构,输入输出处理

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#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)))

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:

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_ 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

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#ifdef _DEBUG
 
#define DEBUGMSG(msg,date) printf(msg);printf(“%d%d%d”,date,_LINE_,_FILE_)
 
#else
 
#define DEBUGMSG(msg,date)
 
#endif

宏定义防止使用是错误

用小括号包含。

例如:

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#define ADD(a,b) (a+b)

用do{}while(0)语句包含多语句防止错误

例如:

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

应用时:

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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。

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#define DO(a,b) do{a+b;\
 
a++;}while(0)