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總結下宏和函數的不同之處，以供大家寫代碼時使用，這段總結摘自《C和指針》一書。

當然宏定義非常重要的，它可以幫助我們防止出錯，提高代碼的可移植性和可讀性等。

下面列舉一些成熟軟件中常用得宏定義

1，防止一個頭文件被重復包含

#ifndef COMDEF_H
#define COMDEF_H
//頭文件內容 ...
#endif

2，重新定義一些類型，防止由于各種平臺和編譯器的不同，而產生的類型字節數差異，方便移植。
typedef? unsigned long int? uint32;????? /* Unsigned 32 bit value */

3，得到指定地址上的一個字節或字
#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，得到一個field在結構體(struct)中的偏移量
#define FPOS( type, field )?? ( (dword) &(( type *) 0)-> field )

6,得到一個結構體中field所占用的字節數
#define FSIZ( type, field ) sizeof( ((type *) 0)->field )

7，按照LSB格式把兩個字節轉化為一個word
#define? FLIPW( ray ) ( (((word) (ray)[0]) * 256) + (ray)[1] )

8，按照LSB格式把一個word轉化為兩個字節
#define? FLOPW( ray, val ) \
? (ray)[0] = ((val) / 256); \
? (ray)[1] = ((val) & 0xFF)

9，得到一個變量的地址（word寬度）
#define? B_PTR( var )? ( (byte *) (void *) &(var) )
#define? W_PTR( var )? ( (word *) (void *) &(var) )

10，得到一個字的高位和低位字節
#define? WORD_LO(xxx)? ((byte) ((word)(var) & 255))
#define? WORD_HI(xxx)? ((byte) ((word)(var) >> 8))

11，返回一個比X大的最接近的8的倍數
#define RND8( x )?????? ((((x) + 7) / 8 ) * 8 )

12，將一個字母轉換為大寫
#define? UPCASE( c ) ( ((c) >= 'a' && (c) <= 'z') ? ((c) - 0x20) : (c) )

13，判斷字符是不是10進值的數字
#define? DECCHK( c ) ((c) >= '0' && (c) <= '9')

14，判斷字符是不是16進值的數字
#define? HEXCHK( c ) ( ((c) >= '0' && (c) <= '9') ||\
?????????????????????? ((c) >= 'A' && (c) <= 'F') ||\
?????????????????????? ((c) >= 'a' && (c) <= 'f') )

15，防止溢出的一個方法
#define? INC_SAT( val )? (val = ((val)+1 > (val)) ? (val)+1 : (val))

16，返回數組元素的個數
#define? ARR_SIZE( a )? ( sizeof( (a) ) / sizeof( (a[0]) ) )

17，對于IO空間映射在存儲空間的結構，輸入輸出處理
#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，使用一些宏跟蹤調試
ANSI標準說明了五個預定義的宏名。它們是：
__LINE__
__FILE__
__DATE__
__TIME__
__STDC__

如果編譯不是標準的，則可能僅支持以上宏名中的幾個，或根本不支持。記住編譯程序 也許還提供其它預定義的宏名。
\ 是行連接符，會將下一行和前一行連接成為一行，即將物理上的兩行連接成邏輯上的一行
__FILE__ 是內置宏 代表源文件的文件名
__LINE__ 是內置宏，代表該行代碼的所在行號
__DATE__宏指令含有形式為月/日/年的串，表示源文件被翻譯到代碼時的日期。
源代碼翻譯到目標代碼的時間作為串包含在__TIME__ 中。串形式為時：分：秒。
如果實現是標準的，則宏__STDC__含有十進制常量1。如果它含有任何其它數，則實現是非標準的。

可以定義宏，例如:
當定義了_DEBUG，輸出數據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，宏定義防止使用是錯誤
用小括號包含。
例如：#define ADD(a,b) （a+b）

用do{}while(0)語句包含多語句防止錯誤

例如：#difne DO(a,b) a+b;\
????????????????????? a++;
應用時：if(….)
????????????????? DO(a,b); //產生錯誤
????????????? else????????
解決方法: #difne DO(a,b) do{a+b;\
?????????????????? a++;}while(0)

為什么需要do{...}while(0)形式?

總結了以下幾個原因：

1)，空的宏定義避免warning: #define foo() do{}while(0)
2)，存在一個獨立的block，可以用來進行變量定義，進行比較復雜的實現。

3)，如果出現在判斷語句過后的宏，這樣可以保證作為一個整體來是實現： #define foo(x) \ action1(); \ action2(); 在以下情況下： if(NULL == pPointer) foo(); 就會出現action2必然被執行的情況，而這顯然不是程序設計的目的。
4)，以上的第3種情況用單獨的{}也可以實現，但是為什么一定要一個do{}while(0)呢，看以下代碼： #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();
在把宏引入代碼中，會多出一個分號，從而會報錯。 使用do{….}while(0) 把它包裹起來，成為一個獨立的語法單元，從而不會與上下文發生混淆。同時因為絕大多數的編譯器都能夠識別do{…}while(0)這種無用的循環并進行優化，所以使用這種方法也不會導致程序的性能降低。

為什么很多linux內核中宏#defines用do { ... } while(0)？

有很多原因：

（Dave Miller的說法）：

編譯器對于空語句會給出告警，這是為什么#define FOO do{ }while(0);

給定一個基本塊（局部可視域），定義很多局部變量；

（Ben Collins的說法）：

在條件代碼中，允許定義復雜的宏。可以想像有很多行宏，如下代碼

#define FOO(x) \
?????????? printf("arg is %s\n", x); \
?????????? do_something_useful(x);
現在，想像下面的應用:
if (blah == 2)
?????? FOO(blah);
展開后代碼為:
if (blah == 2)
?????? printf("arg is %s\n", blah);
?????? do_something_useful(blah);;
就像你看到的，if僅僅包含了printf（），而do_something_useful()調用是無條件調用。因此，如果用do { ... } while(0)，結果是：
if (blah == 2)
??????? do {
????????????????? printf("arg is %s\n", blah);
????????????????? do_something_useful(blah);
???????????? } while (0);
這才是所期望的結果。
（Per Persson的說法）：
像 Miller and Collins指出的那樣，需要一個塊語句包含多個代碼行和聲明局部變量。但是，本質如下面例子代碼：
#define exch(x,y) { int tmp; tmp=x; x=y; y=tmp; }
上面代碼在有些時候卻不能有效工作，下面代碼是一個有兩個分支的if語句：
if (x > y)
???? exch(x,y);?????????????? // Branch 1
else?
???? do_something();????? // Branch 2
展開后代碼如下：
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();
問題是分號（；）出現在塊后面。解決這個問題可以用do{}while（0）：
if (x > y)
???? do {
????????????? int tmp;
????????????? tmp = x;
????????????? x = y;
????????????? y = tmp;
????????? } while(0);
else
????????? do_something();
（ Bart Trojanowski的說法）：
Gcc加入了語句解釋，它提供了一個替代do-while-0塊的方法。對于上面的解決方法如下，并且更加符合常理
#define FOO(arg) ({ \
?????????????? typeof(arg) lcl;? \
?????????????? lcl = bar(arg);?? \
?????????????? lcl;????????????????? \
???????????? })
這是一個奇怪的循環，它根本就只會運行一次，為什么不去掉外面的do{..}while結構呢？我曾一度在心里把它叫做“怪圈”。原來這也是非常巧妙的技巧。在工程中可能經常會引起麻煩，而上面的定義能夠保證這些麻煩不會出現。下面是解釋：
假設有這樣一個宏定義
#define macro(condition) \
??? if(condition) dosomething()
現在在程序中這樣使用這個宏：
if(temp)
?????? macro(i);
else
?????? doanotherthing();
一切看起來很正常，但是仔細想想。這個宏會展開成：
if(temp)
?????? if(condition) dosomething();
else
??????? doanotherthing();
這時的else不是與第一個if語句匹配，而是錯誤的與第二個if語句進行了匹配，編譯通過了，但是運行的結果一定是錯誤的。
為了避免這個錯誤，我們使用do{….}while(0) 把它包裹起來，成為一個獨立的語法單元，從而不會與上下文發生混淆。同時因為絕大多數的編譯器都能夠識別do{…}while(0)這種無用的循環并進行優化，所以使用這種方法也不會導致程序的性能降低。

另一個講解
這是為了含多條語句的宏的通用性
因為默認規則是宏定義最后是不能加分號的，分號是在引用的時候加上的
比如定義了一個宏fw(a,b)，那么在c文件里一定是這樣引用
fw(a,b);
如果不用do...while，那么fw就得定義成:
#define fw(a,b) {read((a));write((b));}??
那這樣fw(a,b);展開后就成了:
{read(a);write(b);};
最后就多了個分號，這是語法錯誤
而定義成do...while的話，展開后就是:
do{read(a);write(b);}while(0);??? 完全正確
所以要寫一個包含多條語句的宏的話，不用do...while是不可能的

宏中#和##的用法

一、一般用法
我們使用#把宏參數變為一個字符串,用##把兩個宏參數貼合在一起.
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));?????????????? // 輸出字符串vck
??? printf(%d\n, CONS(2,3));? // 2e3 輸出:2000
??? return 0;
}

二、當宏參數是另一個宏的時候
需要注意的是凡宏定義里有用'#'或'##'的地方宏參數是不會再展開.

1, 非'#'和'##'的情況
#define TOW????? (2)
#define MUL(a,b) (a*b)

printf(%d*%d=%d\n, TOW, TOW, MUL(TOW,TOW));
這行的宏會被展開為：
printf(%d*%d=%d\n, (2), (2), ((2)*(2)));
MUL里的參數TOW會被展開為(2).

2, 當有'#'或'##'的時候
#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>
這行會被展開為：
printf("int max: %s\n", #INT_MAX);

printf(%s\n, CONS(A, A));?????????????? // compile error?
這一行則是：
printf(%s\n, int(AeA));

INT_MAX和A都不會再被展開, 然而解決這個問題的方法很簡單. 加多一層中間轉換宏.
加這層宏的用意是把所有宏的參數在這層里全部展開, 那么在轉換宏里的那一個宏(_STR)就能得到正確的宏參數.

#define A?????????? (2)
#define _STR(s)???? #s
#define STR(s)????? _STR(s)???????????????? // 轉換宏
#define _CONS(a,b)? int(a##e##b)
#define CONS(a,b)?? _CONS(a,b)?????? // 轉換宏

printf(int max: %s\n, STR(INT_MAX));????????? // INT_MAX，int型的最大值，為一個變量 ＃include<climits>
輸出為: int max: 0x7fffffff
STR(INT_MAX) -->? _STR(0x7fffffff) 然后再轉換成字符串；

printf(%d\n, CONS(A, A));
輸出為：200
CONS(A, A)? -->? _CONS((2), (2))? --> int((2)e(2))

三、'#'和'##'的一些應用特例
1、合并匿名變量名
#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表示該行行號；
第一層：ANONYMOUS(static int);? -->? __ANONYMOUS0(static int, __LINE__);
第二層：-->? ___ANONYMOUS1(static int, _anonymous, 70);
第三層：-->? static int? _anonymous70;
即每次只能解開當前層的宏，所以__LINE__在第二層才能被解開；

2、填充結構
#define? FILL(a)?? {a, #a}

enum IDD{OPEN, CLOSE};
typedef struct MSG{
? IDD id;
? const char * msg;
}MSG;

MSG _msg[] = {FILL(OPEN), FILL(CLOSE)};
相當于：
MSG _msg[] = {{OPEN, “OPEN”},
????????????? {CLOSE, ”CLOSE“}};

3、記錄文件名
#define? _GET_FILE_NAME(f)?? #f
#define? GET_FILE_NAME(f)??? _GET_FILE_NAME(f)
static char? FILE_NAME[] = GET_FILE_NAME(__FILE__);

4、得到一個數值類型所對應的字符串緩沖大小
#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];
這里相當于：
char? buf[11];

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C/C++常用宏定义，注意事项，宏中#和##的用法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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