原创 c语言常用宏定义技巧

    写好C语言，漂亮的宏定义很重要，使用宏定义可以防止出错，提高可移植性，可读性，方便性 等等。下面列举一些成熟软件中常用得宏定义。。。。。。
 
1，防止一个头文件被重复包含
#ifndef COMDEF_H
#define COMDEF_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。
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 */

//下面的不建议使用

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，得到一个field在结构体(struct)中的偏移量
#define FPOS( type, field ) \
/*lint -e545 */ ( (dword) &(( type *) 0)-> field ) /*lint +e545 */

6,得到一个结构体中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，得到一个变量的地址（word宽度）
#define  B_PTR( var )  ( (byte *) (void *) &(var) )
#define  W_PTR( var )  ( (word *) (void *) &(var) )

10，得到一个字的高位和低位字节
#define  WORD_LO(xxx)  ((byte) ((word)(xxx) & 255))
#define  WORD_HI(xxx)  ((byte) ((word)(xxx) >> 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，判断字符是不是10进值的数字
#define  DECCHK( c ) ((c) >= '0' && (c) <= '9')

14，判断字符是不是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，返回一个无符号数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，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)))

19,使用一些宏跟踪调试
A N S I标准说明了五个预定义的宏名。它们是：
_ L I N E _
_ F I L E _
_ D A T E _
_ T I M E _
_ S T D C _
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。
_ L I N E _及_ F I L E _宏指令在有关# l i n e的部分中已讨论，这里讨论其余的宏名。
_ D AT E _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_ T I M E _中。串形式为时：分：秒。
如果实现是标准的，则宏_ S T D C _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
#define DEBUGMSG(msg,date) printf(msg);printf(“%d%d%d”,date,_LINE_,_FILE_)
#else
      #define DEBUGMSG(msg,date) 
#endif

20，宏定义防止使用是错误
用小括号包含。
例如：#define ADD(a,b) （a+b）
用do{}while(0)语句包含多语句防止错误
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)

　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>
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
", CONS(2,3));  // 2e3 输出:2000
    return 0;
}

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
#define TOW      (2)
#define MUL(a,b) (a*b)

printf("%d*%d=%d
", TOW, TOW, MUL(TOW,TOW));
这行的宏会被展开为：
printf("%d*%d=%d
", (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
",  STR(INT_MAX));    // INT_MAX #include<climits>
这行会被展开为：
printf("int max: %s
", "INT_MAX");

printf("%s
", CONS(A, A));               // compile error 
这一行则是：
printf("%s
", 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.

#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
", 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) 然后再转换成字符串；

printf("%d
", 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)  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，所以__LINE__在第二层才能被解开；

2、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)};
相当于：
MSG _msg[] = {{OPEN, "OPEN"},
              {CLOSE, "CLOSE"}};

3、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__);

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
#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"];
这里相当于：
char  buf[11];