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c語言巨集定義#define

1. 利用define來定義 數值巨集常量

 

  #define 巨集定義是個演技非常高超的替身演員,但也會經常耍大牌的,所以我們用它要慎之又慎。它可以出現在程式碼的任何地方,從本行巨集定義開始,以後的程式碼就就都認識這個巨集了;也可以把任何東西定義成巨集。因為編譯器會在預編譯的時候用真身替換替身,而在我們的程式碼裡面卻又用常常用替身來幫忙。

看例子:

1 #define PI  3.141592654

  

  在此後的程式碼中你儘可以使用PI 來代替3.141592654,而且你最好就這麼做。不然的話,如果我要把PI 的精度再提高一些,你是否願意一個一個的去修改這串數呢?你能保證不漏不出錯?而使用PI 的話,我們卻只需要修改一次(這是十分高效的)。

 

這種情況還不是最要命的,我們再看一個例子:

1 #define ERROR_POWEROFF  -
1


  如果你在程式碼裡不用ERROR_POWEROFF 這個巨集而用-1,尤其在函式返回錯誤程式碼的時候(往往一個開發一個系統需要定義很多錯誤程式碼)。肯怕上帝都無法知道-1 表示的是什麼意思吧。這個-1,我們一般稱為“魔鬼數”,上帝遇到它也會發狂的。所以,我奉勸你程式碼裡一定不要出現“魔鬼數”。(這裡是從程式碼可讀性的角度進行考慮!)

  但是我們利用define來定義數值型別的資料,一般只是用來定義  常量 ,如果 要定義一些變數,則可以使用c語言中const這個關鍵字。

  我們已經討論了const 這個關鍵字,我們知道const 修飾的資料是有型別的,而define 巨集定義的資料沒有型別。為了安全,我建議你以後在定義一些巨集常數的時候用const代替,編譯器會給const 修飾的只讀變數做型別校驗,減少錯誤的可能。

  但一定要注意const修飾的不是常量而是readonly 的變數,const 修飾的只讀變數不能用來作為定義陣列的維數,也不能放在case 關鍵字後面。

 

2.利用define來定義 字串巨集常量

 

除了定義巨集常數之外,經常還用來定義字串,尤其是路徑

 

1 2 A),#define ENG_PATH_1 E:\English\listen_to_this\listen_to_this_3 B),#define ENG_PATH_2 “E:\English\listen_to_this\listen_to_this_3”

 

噢,到底哪一個正確呢?如果路徑太長,一行寫下來比較彆扭怎麼辦?用反斜槓接續符 '\' 啊:

 

1 C), #define ENG_PATH_3 E:\English\listen_to_this\listen\_to_this_3  

 

還沒發現問題?這裡用了4 個反斜槓,到底哪個是接續符?回去看看接續符反斜槓。


反斜槓作為接續符時,在本行其後面不能再有任何字元,空格都不行。所以,只有最後一個反斜槓才是接續符。至於A)和B),那要看你怎麼用了,既然define 巨集只是簡單的替換,那給ENG_PATH_1 加上雙引號不就成了:“ENG_PATH_1”。

但是請注意:有的系統裡規定路徑的要用雙反斜槓“\\”,比如(這是正確的版本):

1 #define ENG_PATH_4 E:\\English\\listen_to_this\\listen_to_this_3

 

3.用define 巨集定義 註釋符號

上面對define 的使用都很簡單,再看看下面的例子:

1 2 3 4 5 6 #define BSC  // #define BMC  /* #define EMC */   D),BSC my single-line comment E),BMC my multi-line comment EMC

 

  D)和E)都錯誤,為什麼呢?因為註釋先於預處理指令被處理,當這兩行被展開成//…或/*…*/時,註釋已處理完畢,此時再出現//…或/*…*/自然錯誤.(這一條需要對編譯預處理有所理解,才能體會。看來我還得再寫一篇這方面的文章。)

  因此,試圖用巨集開始或結束一段註釋是不行的。

 

4.用define 巨集定義表示式

 

這些都好理解,下面來點有“技術含量”的,定義一年有多少秒:

1 #define SEC_A_YEAR  60 * 60 * 24 * 365

  

這個定義沒錯吧?很遺憾,很有可能錯了,至少不可靠。你有沒有考慮在16 位系統下把這樣一個數賦給整型變數的時候可能會發生溢位?一年有多少秒也不可能是負數吧。

改一下:

1 #define SEC_A_YEAR ( 60 * 60 * 24 * 365 )UL


又出現一個問題,這裡的括號到底需不需要呢?繼續看一個例子,定義一個巨集函式,求x 的平方:

1 #define SQR (x) x * x

  

對不對?試試:假設x 的值為10,SQR (x)被替換後變成10*10。沒有問題。

再試試:假設x 的值是個表示式10+1,SQR (x)被替換後變成10+1*10+1。問題來了,這並不是我想要得到的。怎麼辦?括號括起來不就完了?

1 #define SQR (x) ((x)*(x))


最外層的括號最好也別省了,看例子,求兩個數的和:

1 #define SUM (x) (x)+(x)

  

如果x 的值是個表示式5*3,而程式碼又寫成這樣:SUM (x)* SUM (x)。替換後變成:(5*3)+(5*3)*(5*3)+(5*3)。又錯了!所以最外層的括號最好也別省了。我說過define 是個演技高超的替身演員,但也經常耍大牌。要搞定它其實很簡單,別吝嗇括號就行了。

注意這一點:巨集函式被呼叫時是以實參代換形參。而不是“值傳送”。

 

5.巨集定義中的空格

 

另外還有一個問題需要引起注意,看下面例子:

1 #define SUM (x) (x)+(x)

這還是定義的巨集函式SUM(x)嗎?顯然不是。編譯器認為這是定義了一個巨集:SUM,其代表的是(x) (x)+(x)。

為什麼會這樣呢?其關鍵問題還是在於SUM 後面的這個空格。所以在定義巨集的時候一定要注意什麼時候該用空格,什麼時候不該用空格。這個空格僅僅在定義的時候有效,在使用這個巨集函式的時候,空格會被編譯器忽略掉。也就是說,上一節定義好的巨集函式SUM(x)在使用的時候在SUM 和(x)之間留有空格是沒問題的。比如:SUM(3)和SUM (3)的意思是一樣的。

 

6.#undef

#undef 是用來撤銷巨集定義的,用法如下:

1 2 3 4 5 6 7 #define PI  3.141592654     // code   #undef PI  

//下面的程式碼就不能用PI 了,它已經被撤銷了巨集定義。

 

寫好C語言,漂亮的巨集定義很重要,使用巨集定義可以防止出錯,提高可移植性,可讀性,方便性 等等。下面列舉一些成熟軟體中常用得巨集定義:

1,防止一個頭檔案被重複包含

1 2 3 4 5 6 7 #ifndef COMDEF_H   #define COMDEF_H   //標頭檔案內容   #endif

  

2,重新定義一些型別,防止由於各種平臺和編譯器的不同,而產生的型別位元組數差異,方便移植。這裡已經不是#define的範疇了。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 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 */ //下面的不建議使用 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個位元組或字

1 2 #define MEM_B( x ) ( *( ( byte  *) (x) ) ) #define MEM_W( x ) ( *( (word *) (x) ) )  

 

 

4,求最大值和最小值

1 2 #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

1 2 #define FPOS( type, field ) \ /*lint -e545 */  ( (dword) &(( type *)  0 )-> field )  /*lint +e545 */

  

6,得到一個結構體中field所佔用的位元組數

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

  

7,按照LSB格式把兩個位元組轉化為一個Word

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

  

8,按照LSB格式把一個Word轉化為兩個位元組

1 2 3 4 5 #define FLOPW( ray, val ) \   (ray)[ 0 ] = ((val) /  256 ); \   (ray)[ 1 ] = ((val) &  0xFF )

  

9,得到一個變數的地址(word寬度)

1 2 3 #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位元組

1 2 3 #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

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

  

12,將一個字母轉換為大寫

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

  

13,判斷字元是不是10進值的數字

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

  

14,判斷字元是不是16進值的數字

1 2 3 4 5 #define HEXCHK( c ) ( ((c) >=  '0'  && (c) <=  '9' ) ||\   ((c) >=  'A'  && (c) <=  'F' ) ||\   ((c) >=  'a'  && (c) <=  'f' ) )

  

15,防止溢位的一個方法

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

  

16,返回陣列元素的個數

1 #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)

1 2 #define MOD_BY_POWER_OF_TWO( val, mod_by ) \ ( (dword)(val) & (dword)((mod_by)- 1 ) )

  

18,對於IO空間對映在儲存空間的結構,輸入輸出處理

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 #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)))

  

19,使用一些巨集跟蹤除錯 
A N S I標準說明了五個預定義的巨集名。它們是:

1 2 3 4 5 _ LINE _ _ FILE _ _ DATE _ _ TIME _ _ STDC _

 

可以定義巨集,例如:

當定義了_DEBUG,輸出資料資訊和所在檔案所在行

1 2 3 4 5 6 7 8 9 #ifdef _DEBUG   #define DEBUGMSG(msg,date) printf(msg);printf(“%d%d%d”,date,_LINE_,_FILE_)   # else   #define DEBUGMSG(msg,date)   #endif

  

20,巨集定義防止使用是錯誤

用小括號包含。

例如:

1 #define ADD(a,b) (a+b)

 

do{}while(0)語句包含多語句防止錯誤

例如:

1 2 3 #define DO(a,b) a+b;\   a++;

應用時:

1 2 3 4 5 if (….)   DO(a,b);  //產生錯誤   else

 

解決方法: 程式碼就只會執行一次。和直接加花括號有什麼區別呢。哦對,不能隨便在程式中,任意加{},組成程式碼塊的。

1 2 3 #define DO(a,b)  do {a+b;\   a++;} while ( 0 )