C语言宏定义技巧（常用宏定义）

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宏定义
     宏定义是C提供的三种预处理功能的其中一种，这三种预处理包括：宏定义、文件包含、条件编译 
编辑本段1.不带参数的宏定义：
     宏定义又称为宏代换、宏替换，简称“宏”。 
     格式： 
     #define 标识符 字符串 
     其中的标识符就是所谓的符号常量，也称为“宏名”。 
     预处理（预编译）工作也叫做宏展开：将宏名替换为字符串。 
     掌握"宏"概念的关键是“换”。一切以换为前提、做任何事情之前先要换，准确理解之前就要“换”。 
     即在对相关命令或语句的含义和功能作具体分析之前就要换： 
     例： 
     #define PI 3.1415926 
     把程序中出现的PI全部换成3.1415926 
     说明： 
     （1）宏名一般用大写 
     （2）使用宏可提高程序的通用性和易读性，减少不一致性，减少输入错误和便于修改。例如：数组大小常用宏定义 
     （3）预处理是在编译之前的处理，而编译工作的任务之一就是语法检查，预处理不做语法检查。 
     （4）宏定义末尾不加分号； 
     （5）宏定义写在函数的花括号外边，作用域为其后的程序，通常在文件的最开头。 
     （6）可以用#undef命令终止宏定义的作用域 
     （7）宏定义可以嵌套 
     （8）字符串" "中永远不包含宏 
     （9）宏定义不分配内存，变量定义分配内存。 
编辑本段2.带参数的宏定义：
     除了一般的字符串替换，还要做参数代换 
     格式： 
     #define 宏名（参数表） 字符串 
     例如：#define S(a,b) a*b 
     area=S(3,2)；第一步被换为area=a*b; ，第二步被换为area=3*2; 
     类似于函数调用，有一个哑实结合的过程： 
     （1）实参如果是表达式容易出问题 
     #define S(r) r*r 
     area=S(a+b);第一步换为area=r*r;,第二步被换为area=a+b*a+b; 
     正确的宏定义是#define S(r) ((r)*(r)) 
     （2）宏名和参数的括号间不能有空格 
     （3）宏替换只作替换，不做计算，不做表达式求解 
     （4）函数调用在编译后程序运行时进行，并且分配内存。宏替换在编译前进行，不分配内存 
     （5）宏的哑实结合不存在类型，也没有类型转换。 
     （6）函数只有一个返回值，利用宏则可以设法得到多个值 
     （7）宏展开使源程序变长，函数调用不会 
     （8）宏展开不占运行时间，只占编译时间，函数调用占运行时间（分配内存、保留现场、值传递、返回值


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. */ 

  

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 */ 

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))) 

[2005-9-9添加]  

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 
", 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 
", TOW, TOW, MUL(TOW,TOW)); 
这行的宏会被展开为： 
printf("%d*%d=%d 
", (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 
",   STR(INT_MAX));     // INT_MAX #include<climits> 
这行会被展开为： 
printf("int max: %s 
", "INT_MAX"); 

printf("%s 
", CONS(A, A));                // compile error  
这一行则是： 
printf("%s 
", 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 
", 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 
", 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];