C/C++经常使用宏定义
下面列举一些成熟软件中经常使用得宏定义linux
1，防止一个头文件被重复包含 数组
#ifndef COMDEF_H
#define COMDEF_H
//头文件内容 ...
#endif
2，从新定义一些类型，防止因为各类平台和编译器的不一样，而产生的类型字节数差别，方便移植。
typedef unsigned long int uint32; /* Unsigned 32 bit value */
3，获得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，获得一个field在结构体(struct)中的偏移量
#define FPOS( type, field ) ( (dword) &(( type *) 0)-> field )
6,获得一个结构体中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，获得一个变量的地址（word宽度）
#define B_PTR( var ) ( (byte *) (void *) &(var) )
#define W_PTR( var ) ( (word *) (void *) &(var) )
10，获得一个字的高位和低位字节
#define WORD_LO(xxx) ((byte) ((word)(var) & 255))
#define WORD_HI(xxx) ((byte) ((word)(var) >> 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，判断字符是否是10进值的数字
#define DECCHK( c ) ((c) >= '0' && (c) <= '9')
14，判断字符是否是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，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)))
18，使用一些宏跟踪调试
ANSI标准说明了五个预约义的宏名。它们是：
__LINE__
__FILE__
__DATE__
__TIME__
__STDC__
若是编译不是标准的，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 也许还提供其它预约义的宏名。
\ 是行链接符，会将下一行和前一行链接成为一行，即将物理上的两行链接成逻辑上的一行
__FILE__ 是内置宏 表明源文件的文件名
__LINE__ 是内置宏，表明该行代码的所在行号
__DATE__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做为串包含在__TIME__ 中。串形式为时：分：秒。
若是实现是标准的，则宏__STDC__含有十进制常量1。若是它含有任何其它数，则实现是非标准的。
能够定义宏，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
19，宏定义防止使用是错误
用小括号包含。
例如：#define ADD(a,b) （a+b）
性能
用do{}while(0)语句包含多语句防止错误 优化
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) ui
为何须要do{...}while(0)形式?spa
总结了如下几个缘由：.net
1)，空的宏定义避免warning:翻译
#define foo() do{}while(0)设计
2)，存在一个独立的block，能够用来进行变量定义，进行比较复杂的实现。
调试
3)，若是出如今判断语句事后的宏，这样能够保证做为一个总体来是实现：
#define foo(x) \
action1(); \
action2();
在如下状况下：
if(NULL == pPointer)
foo();
就会出现action2必然被执行的状况，而这显然不是程序设计的目的。
4)，以上的第3种状况用单独的{}也能够实现，可是为何必定要一个do{}while(0)呢，看如下代码：
#define switch(x,y) {int tmp; tmp=x;x=y;y=tmp;}
if(x>y)
switch(x,y);
else //error, parse error before else
otheraction();
在把宏引入代码中，会多出一个分号，从而会报错。
使用do{….}while(0) 把它包裹起来，成为一个独立的语法单元，从而不会与上下文发生混淆。同时由于绝大多数的编译器都可以识别do{…}while(0)这种无用的循环并进行优化，因此使用这种方法也不会致使程序的性能下降。
为何不少linux内核中宏#defines用do { ... } while(0)？
有不少缘由：
（Dave Miller的说法）：
编译器对于空语句会给出告警，这是为何#define FOO do{ }while(0);
给定一个基本块（局部可视域），定义不少局部变量；
（Ben Collins的说法）：
在条件代码中，容许定义复杂的宏。能够想像有不少行宏，以下代码
#define FOO(x) \
printf("arg is %s\n", x); \
do_something_useful(x);
如今，想像下面的应用:
if (blah == 2)
FOO(blah);
展开后代码为:
if (blah == 2)
printf("arg is %s\n", blah);
do_something_useful(blah);;
就像你看到的，if仅仅包含了printf（），而do_something_useful()调用是无条件调用。所以，若是用do { ... } while(0)，结果是：
if (blah == 2)
do {
printf("arg is %s\n", blah);
do_something_useful(blah);
} while (0);
这才是所指望的结果。
（Per Persson的说法）：
像 Miller and Collins指出的那样，须要一个块语句包含多个代码行和声明局部变量。可是，本质以下面例子代码：
#define exch(x,y) { int tmp; tmp=x; x=y; y=tmp; }
上面代码在有些时候却不能有效工做，下面代码是一个有两个分支的if语句：
if (x > y)
exch(x,y); // Branch 1
else
do_something(); // Branch 2
展开后代码以下：
if (x > y)
{ // Single-branch if-statement!!!
int tmp; // The one and only branch consists
tmp = x; // of the block.
x = y;
y = tmp;
}
; // empty statement
else // ERROR!!! "parse error before else"
do_something();
问题是分号（；）出如今块后面。解决这个问题能够用do{}while（0）：
if (x > y)
do {
int tmp;
tmp = x;
x = y;
y = tmp;
} while(0);
else
do_something();
（ Bart Trojanowski的说法）：
Gcc加入了语句解释，它提供了一个替代do-while-0块的方法。对于上面的解决方法以下，而且更加符合常理
#define FOO(arg) ({ \
typeof(arg) lcl; \
lcl = bar(arg); \
lcl; \
})
这是一个奇怪的循环，它根本就只会运行一次，为何不去掉外面的do{..}while结构呢？我曾一度在内心把它叫作“怪圈”。原来这也是很是巧妙的技巧。在工程中可能常常会引发麻烦，而上面的定义可以保证这些麻烦不会出现。下面是解释：
假设有这样一个宏定义
#define macro(condition) \
if(condition) dosomething()
如今在程序中这样使用这个宏：
if(temp)
macro(i);
else
doanotherthing();
一切看起来很正常，可是仔细想一想。这个宏会展开成：
if(temp)
if(condition) dosomething();
else
doanotherthing();
这时的else不是与第一个if语句匹配，而是错误的与第二个if语句进行了匹配，编译经过了，可是运行的结果必定是错误的。
为了不这个错误，咱们使用do{….}while(0) 把它包裹起来，成为一个独立的语法单元，从而不会与上下文发生混淆。同时由于绝大多数的编译器都可以识别do{…}while(0)这种无用的循环并进行优化，因此使用这种方法也不会致使程序的性能下降。
另外一个讲解
这是为了含多条语句的宏的通用性
由于默认规则是宏定义最后是不能加分号的，分号是在引用的时候加上的
好比定义了一个宏fw(a,b)，那么在c文件里必定是这样引用
fw(a,b);
若是不用do...while，那么fw就得定义成:
#define fw(a,b) {read((a));write((b));}
那这样fw(a,b);展开后就成了:
{read(a);write(b);};
最后就多了个分号，这是语法错误
而定义成do...while的话，展开后就是:
do{read(a);write(b);}while(0); 彻底正确
因此要写一个包含多条语句的宏的话，不用do...while是不可能的
宏中#和##的用法
1、通常用法
咱们使用#把宏参数变为一个字符串,用##把两个宏参数贴合在一块儿.
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;
}
2、当宏参数是另外一个宏的时候
须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'##'的状况
#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全部宏的参数在这层里所有展开, 那么在转换宏里的那一个宏(_STR)就能获得正确的宏参数.
#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) 而后再转换成字符串；
printf(%d\n, CONS(A, A));
输出为：200
CONS(A, A) --> _CONS((2), (2)) --> int((2)e(2))
3、'#'和'##'的一些应用特例
一、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，因此__LINE__在第二层才能被解开；
二、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)};
至关于：
MSG _msg[] = {{OPEN, “OPEN”},
{CLOSE, ”CLOSE“}};
三、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__);
四、获得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];
这里至关于：
char buf[11];
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