C语言代码的常用技巧

#和##对于大部分C语言玩得还算比较溜的朋友并不是很陌生，不过能把这两个知识点游刃有余的应用到所在代码中的每个角落，似乎并没有几个人能够做到，学的时候朗朗上口，而编码的时候却抛之脑后。

但是今天bug菌还是想重新介绍这两个“兄弟”，希望大家能够写出"秀"一点的代码~

1#和##基础

对于这两个语法的功能都比较简单，且都是在预处理阶段做一些工作 :

#主要是将宏参数转化为字符串

##主要是将两个标识符拼接成一个标识符

没点代码似乎并不是那么形象 :

参考demo：

 1#include
 2#include
 3
 4//#的简单使用
 5#defineSTR(str)#str
 6
 7//##的简单使用
 8#defineCMB(a,b)a##b
 9
10intmain(intargc,char*argv[]){
11
12intCMB(uart,1)=5;
13intCMB(uart,2)=10;
14
15printf("#的简单使用:
");
16printf("%s
",STR(3.1415));
17printf("%s
",STR(abcd));
18
19printf("##的简单使用:
");
20printf("%d
",uart1);
21printf("%d
",uart2);
22
23return0;
24}

输出结果：

从结果上看来似乎#仅仅只是代替了字符串的双引号,而##却实现了标识符的拼接，这样就为编码标识符的处理上能够带来更多的可玩性。 那么，下面bug菌跟大家具体展示一下他们的常用技巧:

2#的玩法

1、标识符的“字符串变量"

“#”一般结合打印语句组合成一个宏定义，可以方便的打印相关信息，下面给个简单的实例就明白了。

 1#include
 2#include
 3
 4//#打印调试
 5#defineDebugLogExpr(Expr)printf("%s:%d
",#Expr,Expr);
 6
 7//私有参数访问
 8intsFucntion(void)
 9{
10staticintvar=10;
11returnvar;
12}
13
14intmain(intargc,char*argv[]){
15
16intDebugVar=50;
17
18DebugLogExpr(DebugVar);//直接打印变量名和变量
19DebugLogExpr(100/5);//打印表达式及结果
20DebugLogExpr(sFucntion());//打印相关函数名及结果
21
22return1;
23}

输出结果：

 

这样的话就不需要总是采用双引号来单独书写，同时你还可以继续扩展构造更加灵活的宏。

2、结合##进行字符串拼接打印


前面介绍了##进行标识符的拼接，那么实现拼接标识符转化为字符串看来很简单吧，于是你会编写了如下代码:

 1#include
 2#include
 3
 4//#的简单使用
 5#defineSTR(str)#str
 6
 7//##的简单使用
 8#defineCMB(a,b)a##b
 9
10intmain(intargc,char*argv[]){
11
12intCMB(uart,1)=5;
13
14printf("%s
",STR(CMB(uart,1)));
15
16return0;
17}

暗自欢喜的编译着，然而却得到了如下结果:



得到的并不是拼接以后你想要的uart1，难道不能这么玩？当然不是，不然也不会在这里拿出来说 。 首先要知道原因 : 进行宏定义嵌套的情况，#或者##仅在当前宏有效，嵌套宏中不会再次展开，既然当前宏无法展开，那么我只能再加一级宏定义作为转换宏进行展开，看能不能解决该问题:

 1#include
 2#include
 3
 4//#的简单使用
 5#defineSTR(str)#str
 6
 7//##的简单使用
 8#defineCMB(a,b)a##b
 9
10#defineSTR_CON(str)STR(str)//转换宏
11
12intmain(intargc,char*argv[]){
13
14intCMB(uart,1)=5;
15
16printf("%s
",STR_CON(CMB(uart,1)));
17
18return0;
19}

此时输出的结果符合我们的预期:

首先进行第一层转换宏替换处理掉##拼接符得到str(uart1)，然后进行字符串转换符的处理为uart1字符串打印输出，当然以后你会遇到一些复杂的，不过要诀就是宏替换只会处理当前的#或者##，否则就需要增加转换宏提前进行宏替换展开。 所以采用##拼接出来的标识符想要打印输出的话，使用#进行转换是最直接、方便的。

3##的玩法

##拼接符的玩法有点多，甚至有些还比较绕，当然如果你游刃有余的话，这对于重构代码是一把“ 利器 ”。

1、在结构体定义中的妙用

下面是bug菌经常在项目代码中用到的##结构体定义法，也是非常多开源代码中惯用的做法，相比常规的结构体定义法，确实省去很多重复的代码。 比如下面的参考代码 :

 1#include
 2#include
 3
 4#defineDF_STRUCT(name)typedefstructtag##namename;
 5structtag##name
 6
 7DF_STRUCT(DevManage)
 8{
 9intindex;//索引
10intAccess;//权限
11//...
12};
13
14intmain(intargc,char*argv[]){
15
16DevManagestDevManage;
17
18stDevManage.index=1;
19stDevManage.Access=666;
20
21printf("DevIndex:%d
",stDevManage.index);
22printf("DevAccess:%d
",stDevManage.Access);
23
24return1;
25}

2、统一宏替换

拼接标识符意味着符号的粒度更高，而这碎片化的符号进行有效的管理，就可以使得符号更加具有通用性和灵活性。 其实这种思想跟我们代码模块话是同样的道理。 来首先我们用一个两层拼接体验一下:

 1#include
 2#include
 3
 4//假如这是stm32库中的宏
 5#defineGPIO_Pin_0((int)0x0001)/*!< Pin 0 selected */
 6#define GPIO_Pin_1                 ((int)0x0002)  /*!< Pin 1 selected */
 7#define GPIO_Pin_2                 ((int)0x0004)  /*!< Pin 2 selected */
 8#define GPIO_Pin_3                 ((int)0x0008)  /*!< Pin 3 selected */
 9
10#define USART1              ((int *) 0x1000)
11#define USART2              ((int *) 0x2000)
12
13
14//拼接变量 
15#define UARTX 1
16
17//最终的组合标识符 
18#define UART1_CORE  USART1
19#define UART1_RX    GPIO_Pin_0
20#define UART1_TX    GPIO_Pin_1
21
22#define UART2_CORE  USART2
23#define UART2_RX    GPIO_Pin_2
24#define UART2_TX    GPIO_Pin_3
25
26//拼接过程 
27#define _UARTX_CORE(uartx)   UART##uartx##_CORE 
28#define UARTX_CORE(uartx)    _UARTX_CORE(uartx)
29
30
31#define _UARTX_RX(uartx)   UART##uartx##_RX
32#define UARTX_RX(uartx)    _UARTX_RX(uartx) 
33
34#define _UARTX_TX(uartx)   UART##uartx##_TX
35#define UARTX_TX(uartx)    _UARTX_TX(uartx)
36
37
38int main(int argc, char *argv[]) {
39
40    //组合标识符的使用 
41    printf("0x%x
",UARTX_CORE(UARTX));
42    printf("0x%x
",UARTX_RX(UARTX));
43    printf("0x%x
",UARTX_TX(UARTX));
44
45    return 1;
46}

编写的思路bug菌在代码中跟大家都标注了，相信大家一眼就能看懂，似乎并没有想象中那么难。 而在前面介绍##的基础知识提过，只要转换宏写得够多，你可以一层套一层，最终获得你想要的标识符，达到修改一个简单的宏即可替换一整套宏的效果。 所以关键还是你要清晰的把拼接变量找出来，bug菌这里仅展示了一个拼接变量，当然多个也是同样没有问题的，跟我们函数传递参数一样，不过这样也会增加整个替换的复杂度，合理利用即可~

审核编辑：汤梓红