关于宏的用法，看这一篇文章就够了
目录
前言
一、普通宏定义
1.防止一个头文件被重复包含
2.重新定义一些类型
3.得到指定地址上的一个字节或字
4.求最大值和最小值
5.得到一个field在结构体(struct)中的偏移量
6.得到一个结构体中field所占用的字节数
7.按照LSB格式把两个字节转化为一个Word
8.按照LSB格式把一个Word转化为两个字节
9.得到一个变量的地址（word宽度）
10.得到一个字的高位和低位字节
11.返回一个比X大的最接近的8的倍数
12.将一个字母转换为大写
13.判断字符是不是10进值的数字
14.判断字符是不是16进值的数字
15.防止溢出的一个方法
16.返回数组元素的个数
17.返回一个无符号数n尾的值
18.对于IO空间映射在存储空间的结构，输入输出处理
19.使用一些宏跟踪调试
20.宏定义防止使用的错误
二、C中的可变参数研究
1.何谓可变参数
2.实现原理
3.printf 研究
三、应用
总结
前言
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。本文搜罗汇总了各种宏的用法，列举了一些例子。对于C语言宏定义的使用，看这一篇文章就够了。
提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考
一、普通宏定义
1.防止一个头文件被重复包含
#ifndef COMDEF_H
#define COMDEF_H
//头文件内容
#endif2.重新定义一些类型
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(***) ((byte) ((word)(***) & 255))
#define WORD_HI(***) ((byte) ((word)(***) >> 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
#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
__LINE__
__FILE__
__DATE__
__TIME__
__STDC__
__FUNCTION__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_是行数和文件名
_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。我通常把他编译到二进制文件中，用以区分编译的版本的时间
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
#define DEBUGMSG(msg,date) printf(msg);printf(“%d%d%d”,date,_LINE_,_FILE_)
#else#define DEBUGMSG(msg,date)
#endif当自己做一些syslog功能的时候，把printf或者sprintf做一次封装，做成一个日志软件模块的时候，是必然使用的一种场景
20.宏定义防止使用的错误
用小括号包含。例如：
#define ADD(a,b)(a+b)上面这种使用方法是错误的，请不要吝啬使用括号，把宏参数都用变量包起来，避免意想不到的展开错误
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#define wait_event(wq,condition) \
do{ \
if(condition) \
break; \
__wait_event(wq,condition); \
}while(0)对于这个精典的宏，解释如下：
#define macro(condition) \
if(condition) dosomething();现在在程序中这样使用这个宏：
if(temp)macro(i);
elsedoanotherthing();一切看起来很正常，但是仔细想想。这个宏会展开成：
if(temp)if(condition) dosomething();
elsedoanotherthing();这时的else不是与第一个if语句匹配，而是错误的与第二个if语句进行了匹配，编译通过了，但是运行的结果一定是错误的。
为了避免这个错误，我们使用do{….}while(0) 把它包裹起来，成为一个独立的语法单元，从而不会与上下文发生混淆。同时因为绝大多数的编译器都能够识别do{…}while(0)这种无用的循环并进行优化，所以使用这种方法也不会导致程序的性能降低
二、C中的可变参数研究
1.何谓可变参数
int printf(const char* format, ...); 这是使用过C语言的人所再熟悉不过的printf函数原型，它的参数中就有固定参数format和可变参数（用”…”表示）. 而我们又可以用各种方式来调用printf,如:
printf("%d",value); printf("%s",str); printf("the number is %d ,string is:%s", value, str); 2.实现原理
C语言用宏来处理这些可变参数。这些宏看起来很复杂，其实原理挺简单，就是根据参数入栈的特点从最靠近第一个可变参数的固定参数开始，依次获取每个可变参数的地址。下面我们来分析这些宏。在VC中的stdarg.h头文件中，针对不同平台有不同的宏定义，我们选取X86平台下的宏定义：
typedef char *va_list; /*把va_list被定义成char*，这是因为在我们目前所用的PC机上，字符指针类型可以用来存储内存单元地址。而在有的机器上va_list是被定义成void*的*/ #define _INTSIZEOF(n) ((sizeof(n) + sizeof(int) - 1) & ~(sizeof(int) - 1))
/*_INTSIZEOF(n)宏是为了考虑那些内存地址需要对齐的系统，从宏的名字来应该是跟sizeof(int)对齐。一般的sizeof(int)=4，也就是参数在内存中的地址都为4的倍数。比如，如果sizeof(n)在1－4之间，那么_INTSIZEOF(n)＝4；如果sizeof(n)在5－8之间，那么_INTSIZEOF(n)=8。*/ #define va_start(ap,v) (ap = (va_list)&v + _INTSIZEOF(v))
/*va_start的定义为 &v+_INTSIZEOF(v) ,这里&v是最后一个固定参数的起始地址，再加上其实际占用大小后，就得到了第一个可变参数的起始内存地址。所以我们运行va_start(ap, v)以后,ap指向第一个可变参数在的内存地址*/
#define va_arg(ap,t) (*(t *)((ap += _INTSIZEOF(t)) - _INTSIZEOF(t)))
/*这个宏做了两个事情， ①用用户输入的类型名对参数地址进行强制类型转换，得到用户所需要的值 ②计算出本参数的实际大小，将指针调到本参数的结尾，也就是下一个参数的首地址，以便后续处理。*/ #define va_end(ap) (ap = (va_list)0) /*x86平台定义为ap=(char*)0;使ap不再 指向堆栈,而是跟NULL一样.有些直接定义为((void*)0),这样编译器不会为va_end产生代码,例如gcc在linux的x86平台就是这样定义的. 在这里大家要注意一个问题:由于参数的地址用于va_start宏,所以参数不能声明为寄存器变量或作为函数或数组类型. */ 以下再用图来表示:，在VC等绝大多数C编译器中，默认情况下，参数进栈的顺序是由右向左的，因此，参数进栈以后的内存模型如下图所示：最后一个固定参数的地址位于第一个可变参数之下，并且是连续存储的。
|——————————————————————————|
|最后一个可变参数 | ->高内存地址处
|——————————————————————————|
...................
|——————————————————————————|
|第N个可变参数 | ->va_arg(arg_ptr,int)后arg_ptr所指的地方,
| | 即第N个可变参数的地址。
|——————————————— |
………………………….
|——————————————————————————|
|第一个可变参数 | ->va_start(arg_ptr,start)后arg_ptr所指的地方
| | 即第一个可变参数的地址
|——————————————— |
|———————————————————————— ——|
| |
|最后一个固定参数 | -> start的起始地址
|—————————————— —| .................
|—————————————————————————— |
| |
|——————————————— |-> 低内存地址处
3.printf 研究
下面是一个简单的printf函数的实现，参考了中的156页的例子，读者可以结合书上的代码与本文参照。
#include
#include
void myprintf(char* fmt, ...) //一个简单的类似于printf的实现，//参数必须都是int 类型
{char* pArg=NULL; //等价于原来的va_list char c; pArg = (char *)&fmt; //注意不要写成p = fmt !!因为这里要对//参数取址，而不是取值 pArg += sizeof(fmt); //等价于原来的va_start do{c = *fmt;if (c != '%'){putchar(c);//照原样输出字符 }else{//按格式字符输出数据 switch(*++fmt){case 'd':printf("%d",*((int*)pArg));break;case 'x':printf("%#x",*((int*)pArg)); break;default:break;}pArg += sizeof(int);//等价于原来的va_arg }++fmt;}while (*fmt != '\0');pArg = NULL; //等价于va_end return;
}int main(int argc, char* argv[])
{int i = 1234;int j = 5678;myprintf("the first test:i = %d", i, j);myprintf("the secend test:i = %d; %x;j=%d;", i, 0xabcd, j);system("pause");return 0;
}
在intel+win2k+vc6的机器执行结果如下：
the first test:i=1234
the secend test:i=1234; 0xabcd;j=5678;
三、应用
求最大值:
#include
//不定数目参数需要的宏
int max(int n,int num, ...)
{va_list x;//说明变量x va_start(x,num);//x被初始化为指向num后的第一个参数 int m=num; for(int i = 1; i < num; i++){ //将变量x所指向的int类型的值赋给y,同时使x指向下一个参数 int y = va_arg(x, int); if (y > m)m=y; } va_end(x);//清除变量x return m;
}int main(void)
{printf("%d,%d",max(3,5,56), max(6,0,4,32,45,533)); return 0；
}
总结
宏定义十个双刃剑，定义的好，写代码事半功倍，美观大方，写的不好，BUG直接就深埋潜伏，所以合理使用宏定义。对了，最后说一句宏定义是编译时候展开使用的，而我们做了这么多工作，CPU根本不知道这回事。
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