再谈C语言宏定义
再谈C语言宏定义
简单的宏定义
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简单宏定义格式
[关键字] [标识符] [替换列表]-
关键字
define
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标识符
需要符合C语言变量命名标准
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替换列表
是一系列的C语言记号，包括标识符、关键字、数字、字符常量、字符串字面量、运算符和标点符号等（注意替换列表可以为空，即简单宏可以只包含[关键字]和[标识符]）。
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预编译过程对简单宏定义的处理
当预处理器遇到第一个宏定义时，会做一个【标识符】代表【替换列表】的记录。在文件后面的内容中，不管标识符在代码的任何位置出现，预处理器都会用【替换列表】去代替【标识符】，即把宏编译到【标识符】所在的当前行。
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简单宏定义常规用途
简单宏定义一半用在给常量命名
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示例（一般我们都习惯使用大写来表示【标识符】）
#define N 100 #define TRUE 1 #define FALSE 0 -
用宏定义对常量进行命名的好处
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程序会更容易阅读。一个有意义的命名可以帮助阅读者理解常量的意义，否则，程序中包含大量的"魔法数"，会让读者难于理解。
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可以帮助避免前后不一致或者键盘输入错误。例如数值常量3.14159在程序中大量出现，它可能会被意外的写成3.1516或者3.14195，这样就可能导致前后计算结果不一致。
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对类型进行重命名。例如，我们可以对unsigned char重命名为BYTE，这样书写上就可以简短一点，而且意义明确。
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控制条件编译。例如，在程序中出现的宏定义可能表明需要将程序在"调试模式下"进行编译，来使用额外的语句输出调试信息，在嵌入式开发中很常见。
#define DEBUG #ifndef DEBUG #define LOG_ERROR() #else #define LOG_ERROR(format, ...) {printf(format"\n", ##__VA_ARGS__);} #endif
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带参数宏定义
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带参宏格式
[关键字] [标识符](x1,x2,...,xn) [替换列表]-
关键字
define
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标识符(参数列表)
在简单宏的基础上，增加了参数列表，参数列表中的参数可以是英文字母或者是已经预定义好的宏，但是不能是关键字（注意：参数列表可以为空）。
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替换列表
可以是数字、字母、语句块等等。
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预编译过程如何处理带参宏
预处理器遇到一个带参数的宏，会将定义存储起来以便后续使用。在后面的程序中，如果任何地方出现了[标识符] (y1,y2,...,yn)格式的宏调用，预处理器会使用[替换列表]代替，并使用y1代替x1，有代替x2，以此类推。
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示例
假设我们定义了如下的宏：
#define MAX(x, y) ((x)>(y) ? (x) : (y)) #define IS_EVEN(n) ((n)%2==0)程序中有如下语句：
i = MAX(j+k, m-n); if(IS_EVEN(i)) i++;则预处理器会替换为如下语句：
i = ((j+k) > (m-n) ? (j+k) : (m+n)); if(((i)%2==0)) i++;带参数宏可以为空参数列表，例如：
#define getchar() getc(stdin)空的参数列表不是一定确实需要，但可以使getchar更像一个函数（实际上标准库<stdio.h>中的getchar不是一个函数，就是一个宏定义而已）。
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使用带参宏优点和缺点
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相对于使用函数，带参宏的效率更高。因为函数在调用过程涉及到了上下文的切换，需要保护现场等。而使用带参宏，在预编译阶段就会进行替换，编译到当前行。
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所以相对于函数，宏的通用性更强。函数的参数需要指定类型，而宏定义的参数是没有类型的，宏可以接受任何类型的参数。
万物都有两面性，既然有优点，缺点自然存在
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编译后代码通常会变大。没一处宏调用都会导致插入宏的替换列表，由此导致源代码的数量增加，宏使用的越频繁，这种效果越明显。
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无法使用一个指针来指向一个宏。
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宏有可能会不止一次地计算它的参数，导致语义错误。例如使用上面提到的MAX宏，n = MAX(i++, j)；在预处理后n=((i++)>(j)?(i++):(j));这样本来是要i+1而已，但是造成了i多运算了一次。
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用带参宏作为模板
有时候我们需要频繁使用类似以下的代码段：
printf("the count is %d\n", count);我们为了节省书写的代码量，可以定义一个带参宏作为模板：
#define PRINT_COUNT(x) printf("the count is %d", x)
宏定义中的#和##运算符
#运算符
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作用
把一个宏的参数转换为字符串字面量，它仅允许出现在带参宏的[替换列表]中
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示例
#define PRINT_INT(x) printf(#x " = %d", x)x之前的#会告诉预处理器根据PRINT_INT的参数创建一个字符串字面量，因此当调用时
PRINT_INT(i/j);会变为
printf("i/j" "= %d", i/j);在C语言中相邻的字符串字面量会被合并，因此上面的语句等效为
printf("i/j = %d", i/j); -
常见应用场合
#define assert(x)\ do{\ if (!(x))\ {\ p_err( "%s:%d assert " #x " failed\r\n", __FILE__, __LINE__);\ while(1);\ }\ }while(0)把传入的表达式x变为字符串
##运算符
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作用
用来连接前后两个（宏）变量。
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举例
#define MK_ID(n) i##n int MK_ID(1)， MK_ID(2);预编译后声明变为：
int i1, i2, i3; -
注意事项
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连接符生成的新记号（token），应该是一个合法的，有意义的记号。比如你不能连接 "c"和 "-"/ "+"等等类似标记来生成"c-"或者 "c+"，否者预编译时候就会提示错误；
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连接生成的新记号，但是如果生成的是某变量，依旧需要确保该变量名是合法的；
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所有的注释代码，在 ##进行连接前，预编译器已经将他们翻译成空格符了，因此不能期望使用 ##来连接 /和 *来生成一个注释代码（当然如果不是闲得疼，应该也不会这么用）；
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和前后两个记号之间的空格数可以随意。
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常见使用场合如下
#define PRINT_LOG_ERROR(format, ...) \ {\ if(g_LogLevel <= LOG_LEVEL_DEBUG)\ {\ printf("[debug] %s:%d %s()| "format"\n", __FILE__, \ __LINE__, __func__, ##__VA_ARGS__);\ fflush(stdout);\ }\ }其中##__VA_ARGS__为了当...可变参数传入为空时，编译不报错。
删除宏定义
使用关键字 #undef [标识符]
例如：
#if RELEASE_VERSION
#undef DEBUG
#endif
常用预定义宏
使用示例：
#if RELEASE_VERSION
#undef DEBUG
#endif
#ifdef DEBUG
#define p_info(...) do{if(!dbg_level)break;printf("[I: %d.%03d] ", os_time_get()/1000, os_time_get()%1000);printf(__VA_ARGS__); printf("\r\n");}while(0)
#define p_err(...) do{printf("[E: %d.%03d] ", os_time_get()/1000, os_time_get()%1000);printf(__VA_ARGS__); printf("\r\n");}while(0)
#define p_dbg_track do{if(!dbg_level)break;printf("[D: %d.%03d] ", os_time_get()/1000, os_time_get()%1000);printf("%s,%d", __FUNCTION__, __LINE__, ); printf("\r\n");}while(0)
#define p_dbg(...) do{if(!dbg_level)break;printf("[D: %d.%03d] ", os_time_get()/1000, os_time_get()%1000);printf(__VA_ARGS__); printf("\r\n");}while(0)
#define p_dbg_enter do{if(!dbg_level)break;printf("[D: %d.%03d] ", os_time_get()/1000, os_time_get()%1000);printf("enter %s\n", __FUNCTION__); printf("\r\n");}while(0)
#define p_dbg_exit do{if(!dbg_level)break;printf("[D: %d.%03d] ", os_time_get()/1000, os_time_get()%1000);printf("exit %s\n", __FUNCTION__); printf("\r\n");}while(0)
#define p_dbg_status do{if(!dbg_level)break;printf("[D: %d.%03d] ", os_time_get()/1000, os_time_get()%1000);printf("status %d\n", status); printf("\r\n");}while(0)
#define p_err_miss do{printf("[E: %d.%03d] ", os_time_get()/1000, os_time_get()%1000);printf("%s miss\n", __FUNCTION__); printf("\r\n");}while(0)
#define p_err_mem do{printf("[E: %d.%03d] ", os_time_get()/1000, os_time_get()%1000);printf("%s mem err\n", __FUNCTION__); printf("\r\n");}while(0)
#define p_err_fun do{printf("[E: %d.%03d] ", os_time_get()/1000, os_time_get()%1000);printf("%s err in %d\n", __FUNCTION__, __LINE__); printf("\r\n");}while(0)
#else
#define p_info(...) do{printf("[I: %d.%03d] ", os_time_get()/1000, os_time_get()%1000); printf(__VA_ARGS__); printf("\r\n");}while(0)
#define p_err(...) do{printf("[E: %d.%03d] ", os_time_get()/1000, os_time_get()%1000); printf(__VA_ARGS__); printf("\r\n");}while(0)
#define p_err_miss do{printf("[E: %d.%03d] ", os_time_get()/1000, os_time_get()%1000);printf("%s miss\n", __FUNCTION__); printf("\r\n");}while(0)
#define p_err_mem do{printf("[E: %d.%03d] ", os_time_get()/1000, os_time_get()%1000);printf("%s mem err\n", __FUNCTION__); printf("\r\n");}while(0)
#define p_err_fun do{printf("[E: %d.%03d] ", os_time_get()/1000, os_time_get()%1000);printf("%s err in %d\n", __FUNCTION__, __LINE__); printf("\r\n");}while(0)
#define p_dbg_track
#define p_dbg(...)
#define p_dbg_exit
#define p_dbg_enter
#define p_dbg_status
#endif
