嵌入式系统中的宏定义

姓名：殷晨阳

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【嵌牛导读】：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。

【嵌牛鼻子】：宏定义

【嵌牛提问】：

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？

【嵌牛正文】：

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))