宏功能的简单使用几个非常实用的宏技巧

时间:2022-10-11 10:41:10 作者:快盘下载人气:

文章来源;C语言、嵌入式中几个非常实用的宏技巧

宏打印函数

在我们的嵌入式开发中;使用printf打印一些信息是一种常用的调试手段。但是;在打印的信息量比较多的时候;就比较难知道哪些信息在哪个函数里进行打印。

特别是对于异常情况的打印;我们需要快速定位到异常情况的位置。

这时候我们可以使用宏定义来封装一个宏打印函数;这个宏打印函数可以显示打印信息所在的文件、行数、函数名等信息。如;

#define DBG_PRINTF(fmt, args...)  
{
 printf(;<<File:%s  Line:%d  Function:%s>> ;, __FILE__, __LINE__, __FUNCTION__);
 printf(fmt, ##args);
}

 
使用范例;
 
  
可见;使用方法与printf的使用方法一样;而且每条打印语句开头都会打印调试信息所在的文件名、行号、函数名信息;方便我们查找一些调试信息。 
其中;FILE、LINE、FUNCTION 这三个宏是编译器内置宏定义;分别代表调试信息所在文件、行号、函数。 
除此之外;常用的宏还有;DATE、TIME;分别代表当前的编译日期与时间。如; 
DBG_PRINTF(;Compile Time: %s  %s
;, __DATE__, __TIME__);
 

 第二条printf中的##符号是为了处理args不代表任何参数的情况。如; 
DBG_PRINTF(;Hello world;);
 
当不加##符号是;以上宏的第二条语句被拓展为; 
printf(;Hello world
;, );
 
可见;多出了一个逗号;这个逗号是多余的。 
加上##符号后;以上宏的第二条语句被拓展为; 
printf(;Hello world
;);
 
这才是我们想要的结果。其实这些结果我们通过查看预处理文件可以清晰的知道;
 
 
  
最后需要注意的是;这个DBG_PRINTF还是与printf不一样的。DBG_PRINTF宏是两条语句的组合;无返回值;而printf的原型是; 
int printf (const char *__format, ...)
 
但是我们一般都很少使用printf的返回值;所以DBG_PRINTF的用法与printf函数基本一致。 
打印调试宏开关 
通常情况下;一些打印调试信息只是在我们调试阶段需要的;在程序发布阶段是不需要的。 
所以;为了避免打印调试信息带来的资源开销;我们可以把这些打印调试语句给注释掉。 
一种方法是逐句进行注释;这是一种比较低效的方法。比较高效的方法就是添加调试宏开关;利用条件编译来选择打印/不打印调试信息。 
比如我们可以把上面的代码改造为; 
#define  DEBUG   1  

#if DEBUG
  #define DBG_PRINTF(fmt, args...)  
  {
    printf(;<<File:%s  Line:%d  Function:%s>> ;, __FILE__, __LINE__, __FUNCTION__);
    printf(fmt, ##args);
  }
#else
  #define DBG_PRINTF(fmt, args...)   
#endif
 
根据DEBUG宏的值来选择对应的打印宏函数。当DEBUG的值为1时启动相关的打印调试语句;DEBUG的值为0时则关闭打印调试语句。 
这样我们就可以很方便的通过设置DEBUG宏的值来启动与关闭我们整个工程的DBG_PRINTF打印调试信息。 
do{}while(0) 
其实;上面我们封装的打印宏DBG_PRINTF还有一点缺陷;比如我们与if、else使用的时候;会有这样的一种使用情况;
  
此时会报语法错误。为什么呢? 
同样的;我们可以先来看一下我们的demo代码预处理过后;相应的宏代码会被转换为什么。如;
  
这里我们可以看到;我们的if、else结构代码被替换为如下形式; 
if(c)
{ /* ....... */ };
else
{ /* ....... */ };
 
显然;出现了语法错误。if之后的大括号之后不能加分号;这里的分号其实可以看做一条空语句;这个空语句会把if与else给分隔开来;导致else不能正确匹配到if;导致语法错误。 
为了解决这个问题;有几种方法。第一种方法是;把分号去掉。代码变成;
  
第二种方法是;在if之后使用DBG_PRINTF打印调试时总是加{}。代码变成;
  
以上两种方法都可以正常编译、运行了。 
但是;我们C语言中;每条语句往往以分号结尾;并且;总有些人习惯在if判断之后只有一条语句的情况下不加大括号;而且我们创建的DBG_PRINTF宏函数的目的就是为了对标printf函数;printf函数的使用加分号在任何地方的使用都是没有问题的。 
基于这几个原因;我们有必要再对我们的DBG_PRINTF宏函数进行一个改造。 
下面引入do{}while(0)来对我们的DBG_PRINTF进行一个简单的改造。改造后的DBG_PRINTF宏函数如下; 
#define DBG_PRINTF(fmt, args...)  
do
{
    printf(;<<File:%s  Line:%d  Function:%s>> ;, __FILE__, __LINE__, __FUNCTION__);
    printf(fmt, ##args);
}while(0)
 
这里的do…while循环的循环体只执行一次;与不加循环是效果一样。并且;可以避免了上面的问题。预处理文件;
 
 我们的宏函数实体中;while(0)后面不加分号;在实际调用时补上分号;既符合了C语言语句分号结尾的习惯;也符合了do…while的语法规则。 
使用do{}while(0)来封装宏函数可能会让很多初学者看着不习惯;但必须承认的是;这确确实实是一种很常用的方法,在实际应用中;do{}while(0)用的很多。 
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