c语言宏定义详解

1,防止一个头文件被重复包含

#ifndefCOMDEF_H

#defineCOMDEF_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。

typedefunsignedcharboolean;/*Booleanvaluetype.*/

typedefunsignedlongintuint32;/*Unsigned32bitvalue*/

typedefunsignedshortuint16;/*Unsigned16bitvalue*/

typedefunsignedcharuint8;/*Unsigned8bitvalue*/

typedefsignedlongintint32;/*Signed32bitvalue*/

typedefsignedshortint16;/*Signed16bitvalue*/

typedefsignedcharint8;/*Signed8bitvalue*/

//下面的不建议使用

typedefunsignedcharbyte;/*Unsigned8bitvaluetype.*/

typedefunsignedshortword;/*Unsinged16bitvaluetype.*/

typedefunsignedlongdword;/*Unsigned32bitvaluetype.*/

typedefunsignedcharuint1;/*Unsigned8bitvaluetype.*/

typedefunsignedshortuint2;/*Unsigned16bitvaluetype.*/

typedefunsignedlonguint4;/*Unsigned32bitvaluetype.*/

typedefsignedcharint1;/*Signed8bitvaluetype.*/

typedefsignedshortint2;/*Signed16bitvaluetype.*/

typedeflongintint4;/*Signed32bitvaluetype.*/

typedefsignedlongsint31;/*Signed32bitvalue*/

typedefsignedshortsint15;/*Signed16bitvalue*/

typedefsignedcharsint7;/*Signed8bitvalue*/

3,得到指定地址上的一个字节或字

#defineMEM_B(x)(*((byte*)(x)))

#defineMEM_W(x)(*((word*)(x)))

4,求最大值和最小值

#defineMAX(x,y)(((x)>(y))?(x):(y))

#defineMIN(x,y)(((x)<(y))?(x):(y))

5, 得到一个field在结构体(struct)中的偏移量

#defineFPOS(type,field)\

/*lint-e545*/((dword)&((type*)0)->field)/*lint+e545*/

分析：

#include

typedef struct person {

int num;

int age;

char name[20];

}person;

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

main()

{

printf("%d\n",FPOS(person,name));

}

^_^[sunny@localhost ~]52$ ./a.out

20

#define OFFSETOF(type, field) ((size_t)&(((type *)0)->field))

(type *)0：把0地址当成type类型的指针。

((type *)0)->field：对应域的变量。

&((type *)0)->field:取该变量的地址，其实就等于该域相对于0地址的偏移量。

(size_t)&(((type *)0)->field)：将该地址（偏移量）转化为size_t型数据。

ANSI C标准允许任何值为0的常量被强制转换成任何一种类型的指针，并且转换结果是一个NULL指针，因此((s*)0)的结果就是一个类型为s*的NULL指 针。如果利用这个NULL指针来访问s的成员当然是非法的，但&(((s*)0)->m)的意图并非想存取s字段内容，而仅仅是计算当结构 体实例的首址为((s*)0)时m字段的地址。聪明的编译器根本就不生成访问m的代码，而仅仅是根据s的内存布局和结构体实例首址在编译期计算这个(常 量)地址，这样就完全避免了通过NULL指针访问内存的问题。

有人这样表达：

#define OFFSETOF(type, field) ((size_t) \

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

我认为效果是一样的，多增加的那部分就是0地 址，相减后就是偏移量。

为什么要增加size_t呢？

首先size_t的定义是什么呢，在文件 stddef.h中可以找到答案。

typedef unsigned int size_t; /*mine is 32bit machine*/

可见就是将偏移量转化为无符整型，其实32位 机器的地址就是无符号的32位整数。一般情况下，不进行size_t类型转化也是没有问题的（后面的实验可证）。我认为，只有偏移量足够大，当大于 0x80000000时才有影响，因为这时候的偏移量最高位是1，机器默认为是负数了。似乎上面宏定义OFFSETOF中更能说明这个问题，因为这个宏定 义是一个差值，最高位是1就肯定是负数了。使用printf("%d", &var);打印一个变量的地址就是个负数。这只是我的看法，网上基本没有什么人分析为什么添加size_t的强制类型转化。因为系统对数组长度 的大小是有限制的，所以也不能实验得到数据。

6,得到一个结构体中field所占用的字 节数

#defineFSIZ(type,field)sizeof(((type*)0)->field)

7,按照LSB格式把两个字节转化为一个 Word

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

8,按照LSB格式把一个Word转化为两个字节

#defineFLOPW(ray,val)\

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

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

9,得到一个变量的地址（word宽度）

#defineB_PTR(var)((byte*)(void*)&(var))

#defineW_PTR(var)((word*)(void*)&(var))

10,得到一个字的高位和低位字节

#defineWORD_LO(xxx)((byte)((word)(xxx)&255))

#defineWORD_HI(xxx)((byte)((word)(xxx)>>8))

11, 返回一个比X大的最接近的8的倍数

#defineRND8(x)((((x)+7)/8)*8)

12,将一个字母转换为大写

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

13,判断字符是不是10进 值的数字

#defineDECCHK(c)((c)>=''0''&&(c)<=''9'')

14,判断字符是不是16进 值的数字

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

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

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

15,防止溢出的 一个方法

#defineINC_SAT(val)(val=((val)+1>(val))?(val)+1:(val))

16,返回数组元素的个数

#defineARR_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)

#defineMOD_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

#defineinp(port)(*((volatilebyte*)(port)))

#defineinpw(port)(*((volatileword*)(port)))

#defineinpdw(port)(*((volatiledword*)(port)))

#defineoutp(port,val)(*((volatilebyte*)(port))=((byte)(val)))

#defineoutpw(port,val)(*((volatileword*)(port))=((word)(val)))

#defineoutpdw(port,val)(*((volatiledword*)(port))=((dword)(val)))

19,使用一些宏跟 踪调试

ANSI标准说明了 五个预定义的宏名。它们是：

_LINE_

_FILE_

_DATE_

_TIME_

_STDC_

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。

_LINE_及_FILE_宏 指令在有关#line的 部分中已讨论,这里讨论其余的宏名。

_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作为串包含在_TIME_中。串形式为 时：分：秒。

如果实现是标准的,则宏_STDC_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

#defineDEBUGMSG(msg,date)printf(msg);printf(“%d%d%d”,date,_LINE_,_FILE_)

#else

#defineDEBUGMSG(msg,date)

#endif

20,宏定义防止使用是错误

用小括号包含。

例如：#defineADD(a,b)（a+b）

用do{}while(0)语 句包含多语句防止错误

例如：#difneDO(a,b)a+b;\

a++;

应 用时：if(….)

DO(a,b);//产 生错误

else

解 决方法:#difneDO(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>

usingnamespacestd;

#defineSTR(s)#s

#defineCONS(a,b)int(a##e##b)

intmain()

{

printf(STR(vck));//输出字符串"vck"

printf("%d\n",CONS(2,3));//2e3输 出:2000

return0;

}

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

#defineTOW(2)

#defineMUL(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

#defineA(2)

#defineSTR(s)#s

#defineCONS(a,b)int(a##e##b)

printf("intmax:%s\n",STR(INT_MAX));//INT_MAX#include<climits>

这行会被展开为：

printf("intmax:%s\n","INT_MAX");

printf("%s\n",CONS(A,A));//compileerror

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.

#defineA(2)

#define_STR(s)#s

#defineSTR(s)_STR(s)//转 换宏

#define_CONS(a,b)int(a##e##b)

#defineCONS(a,b)_CONS(a,b)//转 换宏

printf("intmax:%s\n",STR(INT_MAX));//INT_MAX,int型的最大值,为一个变量#include<climits>

输出为:intmax: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)typevar##line

#define__ANONYMOUS0(type,line)___ANONYMOUS1(type,_anonymous,line)

#defineANONYMOUS(type)__ANONYMOUS0(type,__LINE__)

例：ANONYMOUS(staticint);即:staticint_anonymous70;70表 示该行行号;

第一层：ANONYMOUS(staticint);-->__ANONYMOUS0(staticint,__LINE__);

第二层：-->___ANONYMOUS1(staticint,_anonymous,70);

第三层：-->staticint_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

#defineFILL(a){a,#a}

enumIDD{OPEN,CLOSE};

typedefstructMSG{

IDDid;

constchar*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

#defineGET_FILE_NAME(f)_GET_FILE_NAME(f)

staticcharFILE_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

#defineTYPE_BUF_SIZE(type)_TYPE_BUF_SIZE(type)

charbuf[TYPE_BUF_SIZE(INT_MAX)];

-->charbuf[_TYPE_BUF_SIZE(0x7fffffff)];

-->charbuf[sizeof"0x7fffffff"];

这里相当于：

charbuf[11];