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嵌入式开发中为什么要使用宏定义?

  • 发布:嵌入式培训
  • 来源:嵌入式教程
  • 时间:2019-11-19 15:47

在嵌入式系统中,软件编写过程中经常会用到宏定义,本文将对宏定义进行诠释,并给出宏定义的使用例子。除了文中给出的几种情况之外,还有其他情况下需要使用宏定义吗?在其他情况之下宏定义分别起到了什么样的作用?

宏定义是C语言提供的三种预处理功能的其中一种,这三种预处理包括:宏定义、文件包含、条件编译。宏定义和操作符的区别是:宏定义是替换,不做计算,也不做表达式求解。宏定义又称为宏代换、宏替换,简称“宏”。在 C 语言中,宏是产生内嵌代码的唯一方法。对于嵌入式系统而言,为了能达到性能要求,宏是一种很好的代替函数的方法。

宏定义的格式:#DEFINE 标识符 字符串

掌握"宏"概念的关键是“换”,一切以换为前提、做任何事情之前先要换,准确理解之前就要“换”,即在对相关命令或语句的含义和功能作具体分析之前就要换。

定义宏需要注意以下几点:

(1)宏名一般用大写;

(2)使用宏可提高程序的通用性和易读性,减少不一致性,减少输入错误和便于修改。例如:数组大小常用宏定义;

(3)预处理是在编译之前的处理,而编译工作的任务之一就是语法检查,预处理不做语法检查;

(4)宏定义末尾不加分号;

(5)宏定义写在函数的花括号外边,作用域为其后的程序,通常在文件的最开头;

(6)可以用#undef命令终止宏定义的作用域;

(7)宏定义允许嵌套;

(8)字符串( " " )中永远不包含宏;

(9)宏定义不分配内存,变量定义分配内存;

(10)宏定义不存在类型问题,它的参数也是无类型的。

在C语言/类C语言环境中,宏的作用有如下几种:

1.取代Magic Number

这个作用在嵌入式开发时太重要了。一个SoC 50多页的datasheet,上百个寄存器的位操作,如果没有很好的语义宏定义,调程序查手册绝对是崩溃的节奏!

2.防止重复定义

#ifndef XXXX

#define XXXX

#endif

3.快速控制代码编译

#define SIMULATION_DEBUG 1

#if SIMULATION_DEBUG

use simulated data

#else

real data

#endif

4.编译系统控制链

在某些系统下,可以把宏定义传递给编译器,从而通过编译脚本(makefile)来控制编译选项,例如,配合上面代码,就可以在Makefile里定义:

CDEFINES=$(CDEFINES) /SIMULATION_DEBUG

说到编译,自然还要提一下 ANSI C中预定义的几个非常有用的编译宏:

• _ L I N E _

• _ F I L E _

• _ D A T E _

• _ T I M E _

• _ S T D C _

例如

#define DEBUGMSG(msg,date) printf(msg);

printf(“%d%d%d”,date,_LINE_,_FILE_)

5.使用typedef

C语言下typedef也是属于宏定义,我会告诉你C语言下struct+typedef+函数指针可以做到面向对象的继承,重载和多态吗?(有兴趣可以看一下MFC的源码实现,把传统的C风格的Windows API各种包装修饰和装逼。)

typedef int (*PFFunc1)(int);

6.简化操作

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))

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