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嵌入式系统中C语言的预处理技巧

已有 75 次阅读2016-11-2 17:25 |个人分类:嵌入式开发| 关键词: embeded system, 预处理


#define SWAP16(x)    (((x & 0xff) << 8) | (x >> 8))
(留空待补充)
inline函数
在 c++中,关键字inline 可以被加入到任何函数的声明。这个关键字请求编
译器用函数内部的代码替换所有对于指出的函数的调用。这样做删去了和实际
函数调用相关的时间开销,这种做法在inline 函数频繁调用并且只包含几行代码
的时候是最有效的。
inline 函数提供了一个很好的例子,它说明了有时执行的速度和代码的太小
是如何反向关联的。重复的加入内联代码会增加你的程序的大小,增加的大小
和函数调用的次数成正比。而且,很明显,如果函数越大,程序大小增加得越
明显。优化后的程序运行的更快了,但是现在需要更多的ROM。
一个复杂宏定义的例子(来自linux kernel 2.6.29 "Marker.h")
#define __trace_mark_tp(name, call_private, tp_name, tp_cb, format, args...) \
    do {                                \
        void __check_tp_type(void)                \
        {                            \
            register_trace_##tp_name(tp_cb);        \
        }                            \
        DEFINE_MARKER_TP(name, tp_name, tp_cb, format);        \
        __mark_check_format(format, ## args);            \
        (*__mark_##name.call)(&__mark_##name, call_private,    \
                    ## args);            \
    } while (0)

转载的C语言宏定义文章:(待整理)
C语言宏定义

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。。。。。。

CODE:
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;   
typedef unsigned long int uint32;     
typedef unsigned short    uint16;     
typedef unsigned char      uint8;     
typedef signed long int    int32;     
typedef signed short      int16;     
typedef signed char      int8;     

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 ) \

( (dword) &(( type *) 0)-> field )

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\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\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\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];

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鲜花

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雷人

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