原创 c基础1(#号相关)

2007-1-12 21:41 4161 1 1 分类: 软件与OS

c基础1(#号相关)

几个基本概念

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名称:typedef

作用:定义新的整数类型

使用原因:C或者C++内置的整数数据类型的长度是很含糊的。
   这种含糊性会导致难以预料的意外和后果,尤其是在不同CPU和不同编译器之间移植嵌入
          式代码的时候。
   另一个使用别名的理由,可能也是为了少打几个字符 如:typedef unsigned long UL; 
          集合类型struct,enum,union的标志符,不能独立用于定义变量,需要在类型标志符前面
          加上关键字。使用类型别名或宏,都可以避免重复键入这三个显得多余的关键字。
         

优点:代码更清晰,更具有可读性 。
      易于移植。
      代码和数据长度的优化。

例子:
下面是内置的整数类型的基本规则:
char是8位的或者更长。基本的无限制的char可以缺省为有符号的或者是无符号的;
具体选择哪种就要看编译器了。
short至少是16位的,而且要不大于int的长度。
int至少是16位的,而且要不小于short的长度。它通常是机器整数的自然长度,
典型的是16位或者32位。尽管ANSI的C语言要求int是16位的或者更长,但是有些
用于小型处理器的非常规嵌入式编译器允许使用8位的int。
long不少于int的长度。它通常是32位或者64位的。
 
下面是你应该如何定义系统里首标文件新的数据类型。(下面的例子使用一个典型16位编译器。)
typedef unsigned char   BYTEu;     /*  8 bit  unsigned integer */
typedef unsigned int    INT16u;    /* 16 bit  unsigned integer */
typedef unsigned long   INT32u;    /* 32 bit  unsigned integer */
typedef signed char     BYTEs;     /*  8 bit  signed integer    */
typedef signed int      INT16s;    /* 16 bit  signed integer   */
typedef signed long     INT32s;    /* 32 bit  signed integer   */
你可以使用新的数据类型来取代内置的类型,从而对你的数据和变量进行声明。

代码:
例一:访问内存映射I/O端口
在下面的例子里,你准备把什么写到内存映射I/O端口去?

    char data = 0x80;
    unsigned int *port = PORT_ADDR;
    *port = data;

其结果要依赖于你的编译器和CPU的架构。下面是一些可能性:
将0x0080写到一个16位的内存映射端口。
将0xFF80写到一个16位的内存映射端口。
将0xFFFFFF80写到一个32位的内存映射端口。
将0x00000080写到一个32位的内存映射端口。
上面这些情况可能会将错误的数据位写入到目标I/O端口,还可能写到相邻的端口。

例二:循环计数器的不定长度
void func(int ncount)
{      
    while (ncount--) {
        /* body of loop */
    }
}
从表面上来看,上面的代码看起来没有问题,但是当你将它从一个32位的处理器(32位的int)
移植到一个16位的处理器(16位int)时,会发生什么?ncount这个参数会在一个16位的CPU上
要求一个16位的解决方案还是32位的解决方案?这还不清楚,但是如果需要使用32位的解决方
案,代码就要更改。 
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名称:#define

作用:宏定义

使用原因及优点:合理地使用预处理功能(宏定义)编写的程序便于阅读、修改、 移植和调试,也有利于模块化
程序设计。 

说明: 在C语言源程序中允许用一个标识符来表示一个字符串, 称为“宏”。被定义为“宏”的标识符称为
 “宏名”。在编译预处理时,对程序中所有出现的“宏名”,都用宏定义中的字符串去代换, 这称为
 “宏代换”或“宏展开”。宏定义是由源程序中的宏定义命令完成的。 宏代换是由预处理程序自动完
 成的。在C语言中,“宏”分为有参数和无参数两种。
无参宏定义:   
   无参宏的宏名后不带参数。其定义的一般形式为: #define 标识符 字符串 其中的“#”表示这是一条预处理命令。
 凡是以“#”开头的均为预处理命令。“define”为宏定义命令。 “标识符”为所定义的宏名。“字符串”可以是常数、
 表达式、格式串等。例如: # define M (y*y+3*y) 定义M表达式(y*y+3*y)。

注意事项:
 宏定义时必须十分注意,应保证在宏代换之后不发生错误。
 1. 宏定义是用宏名来表示一个字符串,在宏展开时又以该字符串取代宏名,这只是一种简单的代换,字符串中可以含任何字符,可以是常数,也可以是表达式,预处理程序对它不作任何检查。如有错误,只能在编译已被宏展开后的源程序时发现。

 
 2. 宏定义不是说明或语句,在行末不必加分号,如加上分号则连分号也一起置换。 

 
 3. 宏定义必须写在函数之外,其作用域为宏定义命令起到源程序结 束。如要终止其作用域可使用# undef命令,

 4. 宏名在源程序中若用引号括起来,则预处理程序不对其作宏代换。  


 5. 宏定义允许嵌套,在宏定义的字符串中可以使用已经定义的宏名。在宏展开时由预处理程序层层代换。

 6. 习惯上宏名用大写字母表示,以便于与变量区别。但也允许用小写字母。    

 7. 可用宏定义表示数据类型,使书写方便。例如: #define STU struct stu在程序中可用STU作变量说明: STU body[5],*p;#define INTEGER int 在程序中即可用INTEGER作整型变量说明: INTEGER a,b;
 

应注意用宏定义表示数据类型和用typedef定义数据说明符的区别。宏定义只是简单的字符串代换,是在预处理完成的,而typedef是在编译时处理的,它不是作简单的代换, 而是对类型说明符重新命名。被命名的标识符具有类型定义说明的功能。请看下面的例子: #define PIN1 int* typedef (int*) PIN2;从形式上看这两者相似, 但在实际使用中却不相同。下面用PIN1,PIN2说明变量时就可以看出它们的区别:PIN1 a,b;在宏代换后变成 int *a,b;表示a是指向整型的指针变量,而b是整型变量。然而:PIN2 a,b;表示a,b都是指向整型的指针变量。因为PIN2是一个类型说明符。由这个例子可见,宏定义虽然也可表示数据类
 型, 但毕竟是作字符代换。在使用时要分外小心,以避出错。


     8. 对“输出格式”作宏定义,可以减少书写麻烦。

带参宏定义:

  
 C语言允许宏带有参数。在宏定义中的参数称为形式参数, 在宏调用中的参数称为实际参数。
注意事项:
 1. 带参宏定义中,宏名和形参表之间不能有空格出现。
 2. 在带参宏定义中,形式参数不分配内存单元,因此不必作类型定义。而宏调用中的实参有具体的值。要用它们去代换形参,
 因此必须作类型说明。这是与函数中的情况不同的。在函数中,形参和实参是两个不同的量,各有自己的作用域,
 调用时要把实参值赋予形参,进行“值传递”。而在带参宏中,只是符号代换,不存在值传递的问题。   
 3. 在宏定义中的形参是标识符,而宏调用中的实参可以是表达式。    
 4. 在宏定义中,字符串内的形参通常要用括号括起来以避免出错。
 5. 带参的宏和带参函数很相似,但有本质上的不同,除上面已谈到的各点外,把同一表达式用函数处理与用宏
 处理两者的结果有可能是不同的。
 6. 宏定义也可用来定义多个语句,在宏调用时,把这些语句又代换到源程序内。
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名称:#include

作用:文件包含

说明: 文件包含命令的功能是把指定的文件插入该命令行位置取代该命令行, 从而把指定的文件和当前的源程序文件连成一个源文件。在程序设计中,文件包含是很有用的。 一个大的程序可以分为多个模块,由多个程序员分别编程。 有些公用的符号常量或宏定义等可单独组成一个文件, 在其它文件的开头用包含命令包含该文件即可
使用。这样,可避免在每个文件开头都去书写那些公用量,从而节省时间,并减少出错。  
   
 1. 包含命令中的文件名可以用双引号括起来,也可以用尖括号括起来。例如以下写法都是允许的:
 #include"stdio.h" #include 但是这两种形式是有区别的:使用尖括号表示在包含文件目录中去查找
 (包含目录是由用户在设置环境时设置的), 而不在源文件目录去查找; 使用双引号则表示首先在当前的源文件目录中查找,若未找到才到包含目录中去查找。 用户编程时可根据自己文件所在的目录来选择某一种命令形式。   

 2. 一个include命令只能指定一个被包含文件, 若有多个文件要包含,则需用多个include命令。

 3. 文件包含允许嵌套,即在一个被包含的文件中又可以包含另一个文件。

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名称:条件编译

形式: 预处理程序提供了条件编译的功能。 可以按不同的条件去编译不同的程序部分,因而产生不同的目标代码文件。
  这对于程序的移植和调试是很有用的。
 1. 第一种形式:    
 #ifdef 标识符    
 程序段1    
 #else    
 程序段2    
 #endif
 它的功能是,如果标识符已被 #define命令定义过则对程序段1进行编译;否则对程序段2进行编译。如果没有程序段2(它为空),本格式中的#else可以没有, 即可以写为:    
 #ifdef 标识符    
 程序段 #endif  ;  
 2. 第二种形式:    
 #ifndef 标识符    
 程序段1    
 #else    
 程序段2    
 #endif    
 与第一种形式的区别是将“ifdef”改为“ifndef”。它的功能是,如果标识符未被#define命令定义过则对程
 序段1进行编译,否则对程序段2进行编译。这与第一种形式的功能正相反。    
 3. 第三种形式:    
 #if 常量表达式    
 程序段1    
 #else    
 程序段2    
 #endif    
 它的功能是,如常量表达式的值为真(非0),则对程序段1 进行编译,否则对程序段2进行编译。因此可以使程
 序在不同条件下,完成不同的功能。 
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