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    嵌入式系統中C語言的預處理技巧

    已有 1455 次閱讀2016-11-2 17:25 |個人分類:嵌入式開發| embeded system, 預處理


    #define SWAP16(x)    (((x & 0xff) << 8) | (x >> 8))
    (留空待補充)
    inline函數
    在 c++中,關鍵字inline 可以被加入到任何函數的聲明。這個關鍵字請求編
    譯器用函數內部的代碼替換所有對于指出的函數的調用。這樣做刪去了和實際
    函數調用相關的時間開銷,這種做法在inline 函數頻繁調用并且只包含幾行代碼
    的時候是最有效的。
    inline 函數提供了一個很好的例子,它說明了有時執行的速度和代碼的太小
    是如何反向關聯的。重復的加入內聯代碼會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。優化后的程序運行的更快了,但是現在需要更多的ROM。
    一個復雜宏定義的例子(來自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語言宏定義文章:(待整理)
    C語言宏定義

    寫好C語言,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,重新定義一些類型,防止由于各種平臺和編譯器的不同,而產生的類型字節數差異,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field在結構體(struct)中的偏移量

    #define FPOS( type, field ) \

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

    6,得到一個結構體中field所占用的字節數

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

    7,按照LSB格式把兩個字節轉化為一個Word

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

    8,按照LSB格式把一個Word轉化為兩個字節

    #define FLOPW( ray, val ) \

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

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

    9,得到一個變量的地址(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,返回一個比X大的最接近的8的倍數

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

    12,將一個字母轉換為大寫

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

    13,判斷字符是不是10進值的數字

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

    14,判斷字符是不是16進值的數字

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

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

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

    15,防止溢出的一個方法

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

    16,返回數組元素的個數

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

    17,返回一個無符號數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標準說明了五個預定義的宏名。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,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# 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的日期。

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

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

    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)語句包含多語句防止錯誤

    例如:#difne DO(a,b) a+b;\

                 a++;

    應用時:if(….)

           DO(a,b); //產生錯誤

         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#把宏參數變為一個字符串,用##把兩個宏參數貼合在一起.
    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、當宏參數是另一個宏的時候
    需要注意的是凡宏定義里有用'#'或'##'的地方宏參數是不會再展開.

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

    2, 當有'#'或'##'的時候
    #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>
    這行會被展開為:
    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都不會再被展開, 然而解決這個問題的方法很簡單. 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, 那么在轉換宏里的那一個宏(_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;
    即每次只能解開當前層的宏,所以__LINE__在第二層才能被解開;

    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、得到一個數值類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];

    路過

    雞蛋

    鮮花

    握手

    雷人

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