单片机C语言中define的妙用

àì夳堔傛蜴生んèń 2022-08-21 04:23 153阅读 0赞

最近一款产品调试时发现了问题，在一起检查一个小伙伴的C程序。问题不大，但暴露了一点问题。
    比如：PORTB=0x23; //他的意思是把第5和第2位置1
    可是你能一下子看出来第5和第2位置1吗？其实应该是0x24，他并没有发现这个错误，算错了，所以正确的是：
    PORTB=0x23;
    其实，我们完全可以避免这个错误。
    打开我们编译器自带的头文件，比如AVR Tiny13头文件中有如下语句：
    
    # define PB5 5
    # define PB4 4
    # define PB3 3
    # define PB2 2
    # define PB1 1
    # define PB0 0
    
    看似没什么用，其实大有用处。
    PORTB=0x24；就可以写为：
    PORTB=(1<<5)|(3<<0) 这样，是不是一下子就能看清谁跟谁了？也方便别人阅读。
    
    define的妙用远不止此，但基本的用法简单，要灵活运用，才行。
    下面是摘抄自网上的define用法，希望你能掌握并运用。
    
    
    #*#define用法*
    1.简单的define定义
    
    #define MAXTIME 1000
    
    
    一个简单的MAXTIME就定义好了，它代表1000，如果在程序里面写
    
    if(i
    
    编译器在处理这个代码之前会对MAXTIME进行处理替换为1000。
    
    这样的定义看起来类似于普通的常量定义CONST，但也有着不同，因为define的定义更像是简单的文本替换，而不是作为一个量来使用，这个问题在下面反映的尤为突出。
    
    2.define的“函数定义”
    define可以像函数那样接受一些参数，如下
    
    #define max(x,y) (x)>(y)?(x):(y);
    
    这个定义就将返回两个数中较大的那个，看到了吗？因为这个“函数”没有类型检查，就好像一个函数模板似的，当然，它绝对没有模板那么安全就是了。可以作为一个简单的模板来使用而已。
    
    但是这样做的话存在隐患，例子如下：
    #define Add(a,b) a+b;
    在一般使用的时候是没有问题的，但是如果遇到如：c * Add(a,b) * d的时候就会出现问题，代数式的本意是a+b然后去和c，d相乘，但是因为使用了define（它只是一个简单的替换），所以式子实际上变成了
    c*a + b*d
    
    另外举一个例子：
    #define pin (int*);
    pin a,b;
    本意是a和b都是int型指针，但是实际上变成int* a,b;
    a是int型指针，而b是int型变量。
    这是应该使用typedef来代替define，这样a和b就都是int型指针了。
    
    所以我们在定义的时候，养成一个良好的习惯，建议所有的层次都要加括号。
    
    3.宏的单行定义
    
    #define A(x) T_##x
    #define B（x) #@x
    
    #define C（x) #x
    我们假设：x=1，则有：
    A(1)------〉T_1
    B(1)------〉'1'
    C(1)------〉"1"
    
    （这里参考了 hustli的文章）
    
    4.define的多行定义
    
    define可以替代多行的代码，例如MFC中的宏定义（非常的经典，虽然让人看了恶心）
    
    #define MACRO(arg1, arg2) do { /
    /
    stmt1; /
    stmt2; /
    /
    } while(0)
    关键是要在每一个换行的时候加上一个"/"
    
    
    5.在大规模的开发过程中，特别是跨平台和系统的软件里，define 最重要的功能是条件编译。
    
    就是：
    #ifdef WINDOWS
    ......
    ......
    #endif
    #ifdef LINUX
    ......
    ......
    #endif
    
    可以在编译的时候通过#define设置编译环境
    
    6.如何定义宏、取消宏
    
    //定义宏
    #define [MacroName] [MacroValue]
    //取消宏
    #undef [MacroName]
    普通宏
    #define PI (3.1415926)
    
    带参数的宏
    #define max(a,b) ((a)>(b)? (a),(b))
    关键是十分容易产生错误，包括机器和人理解上的差异等等。
    
    7.条件编译
    
    #ifdef XXX…(#else)…#endif
    例如 #ifdef DV22_AUX_INPUT
    #define AUX_MODE 3
    #else
    #define AUY_MODE 3
    ＃endif
    #ifndef XXX …(#else) …#endif
    
    8.头文件(.h)可以被头文件或C文件包含
    
    重复包含（重复定义）
    由于头文件包含可以嵌套，那么C文件就有可能包含多次同一个头文件，就可能出现重复定义的问题的。
    通过条件编译开关来避免重复包含（重复定义）
    例如
    #ifndef __headerfileXXX__
    ＃define __headerfileXXX__
    …
    文件内容
    …
    #endif
    9. #define中的#、## && #@
    
    前些一段时间在看WinCE的Code时发现在宏定义中有用到##，如下所示
    
    #define GPEBLT_FUNCNAME(basename) (SCODE (GPE::*)(struct GPEBltParms*))&GPE::##basename
    
    在#define中，标准只定义了#和##两种操作。#用来把参数转换成字符串，##则用来连接两个前后两个参数，把它们变成一个字符串。
    
    1#define ToString(a) #a
    
    2ToString( A b Cd ); //A b Cd
    
    3ToString( A/n b Cd ); //A
    
    4 // b Cd
    
    5ToString( A/ n b Cd ); //A n b Cd
    
    6
    
    7
    
    8#define ConCat(x, y) x ## y
    
    9ConCat( "ABC", "DEF" );
    
    10ConCat( 123, 4);
    
    11ConCat( 123.0, 5);
    
    12//=================================
    
    13// Cat( 123.0, 5.5);
    
    14// Cat( 'a', 'b' );
    
    15// Cat( "ABC", 'd' );
    
    16// Cat( 'a', 1234 );
    
    17// Cat( "ABC", 1234 );
    
    18//===== above can't compile =======
    
    19
    
    20
    
    另外，在网上搜到还有一种用法：#@，把参数转换成字符
    
    
    
    1#define ToChar(a) #@a
    
    2ToChar(a); // a
    
    3ToChar(ab); // b
    
    4ToChar(abc); // c
    
    5ToChar(abcd); // d
    
    6//ToChar(abcde); // too many characters in constant
    
    7ToChar(1.); // .
    
    这个没在标准上看到。上述测试是在VS studio环境下做的。不知道GCC中是否有同样的用法。
    
    
    
    最后附上＃define和typedef的区别
    
    1) #define是预处理指令，在编译预处理时进行简单的替换，不作正确性检查，不关含义是否正确照样带入，只有在编译已被展开的源程序时才会发现可能的错误并报错。例如：
    #define PI 3.1415926
    程序中的：area=PI*r*r 会替换为3.1415926*r*r
    如果你把#define语句中的数字9写成字母g 预处理也照样带入。
    
    2）typedef是在编译时处理的。它在自己的作用域内给一个已经存在的类型一个别名，但是You cannot use the typedef specifier inside a functiondefinition。
    
    3）typedef int * int_ptr;
    与
    #define int_ptr int *
    作用都是用int_ptr代表 int* ,但是二者不同，正如前面所说，#define在预处理时进行简单的替换，而typedef不是简单替换，而是采用如同定义变量的方法那样来声明一种类型。也就是说;
    
    //refer to (xzgyb(老达摩))
    #define int_ptr int *
    int_ptr a, b; //相当于int * a, b; 只是简单的宏替换
    
    typedef int* int_ptr;
    int_ptr a, b; //a, b 都为指向int的指针,typedef为int* 引入了一个新的助记符
    
    
    这也说明了为什么下面观点成立
    //QunKangLi(维护成本与程序员的创造力的平方成正比)
    typedef int * pint ;
    #define PINT int *
    
    那么：
    const pint p ;//p不可更改，但p指向的内容可更改
    const PINT p ;//p可更改，但是p指向的内容不可更改。
    
    pint是一种指针类型 const pint p 就是把指针给锁住了p不可更改
    而const PINT p 是constint * p 锁的是指针p所指的对象。
    
    4）还应经注意到#define 不是语句不要在行末加分号，否则会连分号一块置换。