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嵌入式系統中C語(yǔ)言的預處理技巧

已有 1439 次閱讀2016-11-2 17:25 |個(gè)人分類(lèi):嵌入式開(kāi)發(fā)| embeded system, 預處理


#define SWAP16(x)    (((x & 0xff) << 8) | (x >> 8))
(留空待補充)
inline函數
在 c++中,關(guān)鍵字inline 可以被加入到任何函數的聲明。這個(gè)關(guān)鍵字請求編
譯器用函數內部的代碼替換所有對于指出的函數的調用。這樣做刪去了和實(shí)際
函數調用相關(guān)的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo),這種做法在inline 函數頻繁調用并且只包含幾行代碼
的時(shí)候是最有效的。
inline 函數提供了一個(gè)很好的例子,它說(shuō)明了有時(shí)執行的速度和代碼的太小
是如何反向關(guān)聯(lián)的。重復的加入內聯(lián)代碼會(huì )增加你的程序的大小,增加的大小
和函數調用的次數成正比。而且,很明顯,如果函數越大,程序大小增加得越
明顯。優(yōu)化后的程序運行的更快了,但是現在需要更多的ROM。
一個(gè)復雜宏定義的例子(來(lái)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)

轉載的C語(yǔ)言宏定義文章:(待整理)
C語(yǔ)言宏定義

寫(xiě)好C語(yǔ)言,漂亮的宏定義很重要,使用宏定義可以防止出錯,提高可移植性,可讀性,方便性 等等。下面列舉一些成熟軟件中常用

得宏定義。。。。。。

CODE:
1,防止一個(gè)頭文件被重復包含

#ifndef COMDEF_H
#define COMDEF_H

//頭文件內容

#endif

2,重新定義一些類(lèi)型,防止由于各種平臺和編譯器的不同,而產(chǎn)生的類(lèi)型字節數差異,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個(gè)字節或字

#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,得到一個(gè)field在結構體(struct)中的偏移量

#define FPOS( type, field ) \

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

6,得到一個(gè)結構體中field所占用的字節數

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

7,按照LSB格式把兩個(gè)字節轉化為一個(gè)Word

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

8,按照LSB格式把一個(gè)Word轉化為兩個(gè)字節

#define FLOPW( ray, val ) \

(ray)[0] = ((val) / 256); \

(ray)[1] = ((val) & 0xFF)

9,得到一個(gè)變量的地址(word寬度)

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

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

10,得到一個(gè)字的高位和低位字節

#define WORD_LO(xxx) ((byte) ((word)(xxx) & 255))

#define WORD_HI(xxx) ((byte) ((word)(xxx) >> 8))

11,返回一個(gè)比X大的最接近的8的倍數

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

12,將一個(gè)字母轉換為大寫(xiě)

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

13,判斷字符是不是10進(jìn)值的數字

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

14,判斷字符是不是16進(jìn)值的數字

#define HEXCHK( c ) ( ((c) >= '0' && (c) <= '9') ||\

               ((c) >= 'A' && (c) <= 'F') ||\

((c) >= 'a' && (c) <= 'f') )

15,防止溢出的一個(gè)方法

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

16,返回數組元素的個(gè)數

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

17,返回一個(gè)無(wú)符號數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,對于IO空間映射在存儲空間的結構,輸入輸出處理

#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,使用一些宏跟蹤調試

A N S I標準說(shuō)明了五個(gè)預定義的宏名。它們是:

_ L I N E _

_ F I L E _

_ D A T E _

_ T I M E _

_ S T D C _

如果編譯不是標準的,則可能僅支持以上宏名中的幾個(gè),或根本不支持。記住編譯程序

也許還提供其它預定義的宏名。

_ L I N E _及_ F I L E _宏指令在有關(guān)# l i n e的部分中已討論,這里討論其余的宏名。

_ D AT E _宏指令含有形式為月/日/年的串,表示源文件被翻譯到代碼時(shí)的日期。

源代碼翻譯到目標代碼的時(shí)間作為串包含在_ T I M E _中。串形式為時(shí):分:秒。

如果實(shí)現是標準的,則宏_ S T D C _含有十進(jìn)制常量1。如果它含有任何其它數,則實(shí)現是

非標準的。

可以定義宏,例如:

當定義了_DEBUG,輸出數據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,宏定義防止使用是錯誤

用小括號包含。

例如:#define ADD(a,b) (a+b)

用do{}while(0)語(yǔ)句包含多語(yǔ)句防止錯誤

例如:#difne DO(a,b) a+b;\

             a++;

應用時(shí):if(….)

       DO(a,b); //產(chǎn)生錯誤

     else

     

解決方法: #difne DO(a,b) do{a+b;\

             a++;}while(0)

宏中"#"和"##"的用法
一、一般用法
我們使用#把宏參數變?yōu)橐粋(gè)字符串,用##把兩個(gè)宏參數貼合在一起.
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));        // 輸出字符串"vck"
   printf("%d\n", CONS(2,3)); // 2e3 輸出:2000
   return 0;
}

二、當宏參數是另一個(gè)宏的時(shí)候
需要注意的是凡宏定義里有用'#'或'##'的地方宏參數是不會(huì )再展開(kāi).

1, 非'#'和'##'的情況
#define TOW      (2)
#define MUL(a,b) (a*b)

printf("%d*%d=%d\n", TOW, TOW, MUL(TOW,TOW));
這行的宏會(huì )被展開(kāi)為:
printf("%d*%d=%d\n", (2), (2), ((2)*(2)));
MUL里的參數TOW會(huì )被展開(kāi)為(2).

2, 當有'#'或'##'的時(shí)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>
這行會(huì )被展開(kāi)為:
printf("int max: %s\n", "INT_MAX");

printf("%s\n", CONS(A, A));            // compile error
這一行則是:
printf("%s\n", int(AeA));

INT_MAX和A都不會(huì )再被展開(kāi), 然而解決這個(gè)問(wèn)題的方法很簡(jiǎn)單. 加多一層中間轉換宏.
加這層宏的用意是把所有宏的參數在這層里全部展開(kāi), 那么在轉換宏里的那一個(gè)宏(_STR)就能得到正確的宏參數.

#define A        (2)
#define _STR(s)    #s
#define STR(s)      _STR(s)        // 轉換宏
#define _CONS(a,b) int(a##e##b)
#define CONS(a,b)    _CONS(a,b)      // 轉換宏

printf("int max: %s\n", STR(INT_MAX));        // INT_MAX,int型的最大值,為一個(gè)變量 #include<climits>
輸出為: int max: 0x7fffffff
STR(INT_MAX) --> _STR(0x7fffffff) 然后再轉換成字符串;

printf("%d\n", CONS(A, A));
輸出為:200
CONS(A, A) --> _CONS((2), (2)) --> int((2)e(2))

三、'#'和'##'的一些應用特例
1、合并匿名變量名
#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表示該行行號;
第一層:ANONYMOUS(static int); --> __ANONYMOUS0(static int, __LINE__);
第二層:                  --> ___ANONYMOUS1(static int, _anonymous, 70);
第三層:                  --> static int _anonymous70;
即每次只能解開(kāi)當前層的宏,所以__LINE__在第二層才能被解開(kāi);

2、填充結構
#define FILL(a)    {a, #a}

enum IDD{OPEN, CLOSE};
typedef struct MSG{
IDD id;
const char * msg;
}MSG;

MSG _msg[] = {FILL(OPEN), FILL(CLOSE)};
相當于:
MSG _msg[] = {{OPEN, "OPEN"},
         {CLOSE, "CLOSE"}};

3、記錄文件名
#define _GET_FILE_NAME(f)    #f
#define GET_FILE_NAME(f)    _GET_FILE_NAME(f)
static char FILE_NAME[] = GET_FILE_NAME(__FILE__);

4、得到一個(gè)數值類(lèi)型所對應的字符串緩沖大小
#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"];
這里相當于:
char buf[11];
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