文章目錄

• 1 寫(xiě)在前面
• 2 問(wèn)題需求
• 3 代碼實(shí)踐
  • 3.1 編寫(xiě)代碼
  • 3.2 結(jié)果驗(yàn)證
• 4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
• 5 參考鏈接
• 6 更多分享

1 寫(xiě)在前面

宏定義在 C語(yǔ)言中，是一種很常見(jiàn)的語(yǔ)法；經(jīng)常閱讀開(kāi)源代碼，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，使用好C語(yǔ)言的宏定義，真的可以寫(xiě)出更加整潔，可讀性非常高的高質(zhì)量代碼。

本文將描述一個(gè)需要使用宏定義技巧來(lái)解決的問(wèn)題場(chǎng)景，希望對(duì)大家理解和使用C語(yǔ)言的宏定義有所幫助和提高。

2 問(wèn)題需求

最近恰好在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，遇到了一個(gè)有關(guān)宏定義的問(wèn)題。項(xiàng)目運(yùn)用的背景如下：

項(xiàng)目中有個(gè)頭文件中定義了一個(gè)宏定義，比如是 #define CFG_LOGGER_NAME uart
然后，在某個(gè)C文件中需要將這個(gè)宏定義轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的字符串類(lèi)型，即為 “uart” ；很明顯，如果按以下的幾種方式定義，肯定得不到期望的結(jié)果：

方式1： #define CFG_LOGGER_NAME_STR  "CFG_LOGGER_NAME"

方式2： #define CFG_LOGGER_NAME_STR  #CFG_LOGGER_NAME

方式3： #define CFG_LOGGER_NAME_STR  ##CFG_LOGGER_NAME

3 代碼實(shí)踐

3.1 編寫(xiě)代碼

為了解決這個(gè)問(wèn)題，特意再次去查看了有關(guān)C語(yǔ)言宏定義的語(yǔ)法，終于找到了解決方法，具體的思路是，需要用一個(gè) “中間宏函數(shù)” 做轉(zhuǎn)換，我們用代碼來(lái)實(shí)踐一下。

#include 

#include  

#define TEST 						uart
#define TO_STR(x) 					#x

#define CFG_LOGGER_NAME				uart 
#define TO_STRING(x)				#x
#define _CFG_LOGGER_NAME_STR(x)		TO_STRING(x)	 			
#define CFG_LOGGER_NAME_STR 		_CFG_LOGGER_NAME_STR(CFG_LOGGER_NAME) 

/* 這三種都達(dá)不到需求 */
#define CFG_LOGGER_NAME_STR1  		"CFG_LOGGER_NAME"

/* 語(yǔ)法錯(cuò)誤：error: stray ‘#’ in program */
//#define CFG_LOGGER_NAME_STR2  	#CFG_LOGGER_NAME

/* 語(yǔ)法錯(cuò)誤： error: '##' cannot appear at either end of a macro expansion */
//#define CFG_LOGGER_NAME_STR3  	##CFG_LOGGER_NAME

int main(void)
{
	printf("\r\n%s\r\n", TO_STR(TEST));

	printf("\r\n%s\r\n", CFG_LOGGER_NAME_STR);
	
	printf("\r\n%s\r\n", CFG_LOGGER_NAME_STR1);
	
	//printf("\r\n%s\r\n", CFG_LOGGER_NAME_STR2);
	
	//printf("\r\n%s\r\n", CFG_LOGGER_NAME_STR3);

	return 0;
}

3.2 結(jié)果驗(yàn)證

驗(yàn)證環(huán)境如下：

recan@ubuntu:~$ uname -a
Linux ubuntu 5.4.0-65-generic #73-Ubuntu SMP Mon Jan 18 17:25:17 UTC 2021 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
recan@ubuntu:~$ 
recan@ubuntu:~$ gcc -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/lto-wrapper
OFFLOAD_TARGET_NAMES=nvptx-none:hsa
OFFLOAD_TARGET_DEFAULT=1
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with:
Thread model: posix
gcc version 9.4.0 (Ubuntu 9.4.0-1ubuntu1~20.04.1) 

代碼編譯：

gcc -o test test.c

結(jié)果運(yùn)行：

recan@ubuntu:~$ ./test

TEST

uart

CFG_LOGGER_NAME

查看宏定義展開(kāi)后的預(yù)處理文件：

recan@ubuntu:~$ gcc -E -o test.i test.c | tail -n 20 test.i
# 499 "/usr/include/string.h" 3 4

# 4 "test.c" 2
# 22 "test.c"

# 22 "test.c"
int main(void)
{
 printf("\r\n%s\r\n", "TEST");

 printf("\r\n%s\r\n", "uart");

 printf("\r\n%s\r\n", "CFG_LOGGER_NAME");

 return 0;
}

我們可以看到宏代碼的展開(kāi)是符合我們的預(yù)期的，也只有CFG_LOGGER_NAME_STR 這一種寫(xiě)法是滿(mǎn)足我們問(wèn)題需求的。

4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

• 宏定義看似很簡(jiǎn)單，沒(méi)實(shí)踐出來(lái)的時(shí)候，有時(shí)候會(huì)想不通為什么會(huì)這么被展開(kāi)？
• 在gcc編譯器下查看宏定義被展開(kāi)的內(nèi)容使用的是-E選項(xiàng)。
• C語(yǔ)言宏定義中的 “#” 和 “##” 是有特殊用法的，必須要用于帶參數(shù)的宏定義中，否則會(huì)報(bào)語(yǔ)法錯(cuò)誤。
• 留個(gè)疑問(wèn)：為何加了一個(gè)中間宏函數(shù)轉(zhuǎn)了一道手，就能得到預(yù)期的內(nèi)容？

5 參考鏈接

• C語(yǔ)言的宏定義
• 帶參數(shù)和不帶參數(shù)的宏定義

6 更多分享

架構(gòu)師李肯

一個(gè)專(zhuān)注于嵌入式IoT領(lǐng)域的架構(gòu)師。有著近10年的嵌入式一線(xiàn)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，深耕IoT領(lǐng)域多年，熟知IoT領(lǐng)域的業(yè)務(wù)發(fā)展，深度掌握IoT領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)棧，包括但不限于主流RTOS內(nèi)核的實(shí)現(xiàn)及其移植、硬件驅(qū)動(dòng)移植開(kāi)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議開(kāi)發(fā)、編譯構(gòu)建原理及其實(shí)現(xiàn)、底層匯編及編譯原理、編譯優(yōu)化及代碼重構(gòu)、主流IoT云平臺(tái)的對(duì)接、嵌入式IoT系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)等等。擁有多項(xiàng)IoT領(lǐng)域的發(fā)明專(zhuān)利，熱衷于技術(shù)分享，有多年撰寫(xiě)技術(shù)博客的經(jīng)驗(yàn)積累，連續(xù)多月獲得RT-Thread官方技術(shù)社區(qū)原創(chuàng)技術(shù)博文優(yōu)秀獎(jiǎng)，榮獲CSDN博客專(zhuān)家、CSDN物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域優(yōu)質(zhì)創(chuàng)作者、2021年度CSDN&RT-Thread技術(shù)社區(qū)之星、RT-Thread官方嵌入式開(kāi)源社區(qū)認(rèn)證專(zhuān)家、RT-Thread 2021年度論壇之星TOP4、華為云云享專(zhuān)家（嵌入式物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)師）等榮譽(yù)。堅(jiān)信【知識(shí)改變命運(yùn)，技術(shù)改變世界】！

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