Define学习

    宏替换是C/C++系列语言的技术特色，C/C++语言提供了强大的宏替换功能，源代码在进入编译器之前，要先经过一个称为“预处理器”的模块，这个模块将宏根据编译参数和实际编码进行展开，展开后的代码才正式进入编译器，进行词法分析、语法分析等等。

1.使用#define定义的伪函数（函数宏）

    C语言中，#define经常被用来定义伪函数--当避免函数调用的开销带来的效率的重要性被置于安全性之上时。

如下：#define repeated(b, m) (b & m & (b & m)-1) 

这个伪函数的定义是有问题的，如果b，m是一个表达式，b&m的值可能与想象的不同，我们应该给每一个参数加上括号(b)&(m).例如：b*m,如果b=2+3，m=3+5.我们想要的是5*8，但是现实却是2+3*3+5=16.

2.宏常量

    #define MAX 1000

    int array[MAX][MAX]

    在经典著作《Effective C++》中，这种做法却并不提倡，书中更加推荐以const常量来代替宏常量。因为在进行词法分析时，宏的引用已经被其实际内容替换，因此宏名不会出现在符号表中。所以一旦出错，看到的将是一个无意义的数字，比如上文中的1000，而不是一个有意义的名称，如上文中的MAX。而const在符号表中会有自己的位置，因此出错时可以看到更加有意义的错误提示。

3.用于条件编译标识的宏

   #ifndef _HEADER_INC_
   #define _HEADER_INC_
      ……
      ……
   #endif
这种宏标记在头文件中十分常见，用于防止头文件被反复包含。应该养成习惯在每个头文件中都添加这种标记。

4.宏函数

 宏函数的语法有以下特点：
    (1)、如果需要换行，则行末要加反斜杠“\”表示换行。宏函数体的最后一行不加反斜杠。
    (2)、假设有参数ARGU，值为argu，则所有的ARGU被直接替换为argu，#ARGU被认为是字符串，会被替换成"argu"（带引号）。
    (3)、由于宏函数是直接替换，所有一般情况下对宏函数的调用时行末不需要加分号。

宏函数的作用：
1）、避免函数调用，提高程序效率，其实宏是用空间效率换取了时间效率。

2）、#undef指令用于取消前面用#define定义的宏，取消后就可以重新定义宏。

3）、方便程序修改 

实例：

#define SWAP_INT(a, b) do
{\
 int tmp = a; \
 a = b; \
 b = tmp; \
}while(0)

int main( void )
{
 int x = 3, y = 4;
 if( x > y )
 {
  SWAP_INT(x, y);
 }
 return 0;
}

5.关于#和##

#define Conn(x,y) x##y

#define Tochar(x) #@x

#define ToString(x) #x

其中，x##y表示x连接y；int n=Conn（123,456）;n=123456.

                                    char *str=Conn("asdf","adf");str="asdfadf".

         #@x表示给x加上单引号; char a=ToChar(1); a='1'.

         #x表示给x加上双引号; char* str=ToString(123321); str="123321".

6.宏与内联函数的关系

  1.内联函数可以调试，而宏定义是不可以调试的。

  2.内联函数在可读性方面与函数是相同的，而在编译时是将函数直接嵌入调用程序的主体，省去了调用/返回指令，这样在运行时速度更快。

  3.内联函数在可读性方面与函数是相同的，而在编译时是将函数直接嵌入调用程序的主体，省去了调用/返回指令，这样在运行时速度更快。

下例：

// 返回 i 的绝对值的宏

#define unsafe(i) \

  ( (i) >= 0 ? (i) : -(i) )

// 返回 i 的绝对值的内联函数

inline

int safe(int i)

{

   return i >= 0 ? i : -i;

}

 

void userCode(int x)

{

   int ans;

 

   ans = unsafe(x++);   // 错误！x 被增加两次

   ans = unsafe(f());   // 危险！f()被调用两次

 

   ans = safe(x++);     // 正确！ x 被增加一次

   ans = safe(f());     // 正确！ f() 被调用一次

}

  4.和宏不同的，还有内联函数的参数类型被检查，并且被正确地进行必要的转换。

7.经典宏

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(***) ((byte) ((word)(***) & 255))

#define WORD_HI(***) ((byte) ((word)(***) >> 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