C 语言常用方法技巧

2020-01-26 14:12:13

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C语言常用方法技巧

除法向上取整

#define DIV_ROUND_UP(n, d) (((n)+(d)-1) / (d))

大端小端选择

low-endian or high-endian

typedef union { short W; /* Word access */ struct { /* Byte access */#ifdef LOW_ENDIAN byte low, high; /* in low-endian arch */#else byte high, low; /* in high-endian arch */#endif } B;} word;

求余数运算

a = a % 8;=>a = a & 7;

说明：位运算只需一个指令周期；取余通常需要调用子程序。

平方运算

a = pow(a, 2.0);=>a = a * a;

说明：内置乘法运算器的处理器中，乘法运算比求平方运算更快；即使没有内置乘法运算器，乘法运算的子程序也比平方运算子程序效率高。

移位实现乘除法运算

a = a * 4;b = b / 4;=>a = a << 2;b = b >> 2;

说明：通常乘以或者除以2n，可使用移位方法代替。

a = a * 9;=>a = (a << 3) + a;

while 循环和 do...while 循环

说明：do...while 循环编译后生成的代码长度短于 while 循环。

重定义类型，扩展移植性

typedef unsigned char  boolean; /* Boolean value type. */typedef unsigned long int uint32; /* Unsigned 32 bit value */typedef unsigned short  uint16; /* Unsigned 16 bit value */typedef unsigned char  uint8; /* Unsigned 8 bit value */typedef signed long int  int32; /* Signed 32 bit value */typedef signed short  int16; /* Signed 16 bit value */typedef signed char   int8; /* Signed 8 bit value */

得到指定地址上的一个字节或字

typedef unsigned char byte; /* Unsigned 8 bit value type */ typedef unsigned short word; /* Unsigned 16 bit value type */#define MEM_B(x) (*((byte*)(x)))#define MEM_W(x) (*((word*)(x)))

求取极值

#define MAX(x, y) ((x) > (y) ? (x) : (y))#define MIN(x, y) ((x) < (y) ? (x) : (y))

得到一个 field 在结构体(struct)中的偏移量

typedef unsigned long dword; /* Unsigned 32 bit value type */#define FPOS(type, field)/ ( (dword)&((type*)0)->field )

得到一个结构体中 field 所占用的字节数

#define FSIZE(type, field)/ ( sizeof(((type*)0)->field) )

按照 LSB 格式把一个 word(16 bit) 转换成两个字节

#define FLOPW(ray, val)/ do {/  (ray)[0] = ((val)>>8);/  (ray)[1] = ((val)&0xFF);/ }while(0);

得到一个变量的地址

typedef unsigned char byte; /* Unsigned 8 bit value type */typedef unsigned short word; /* Unsigned 16 bit value type */ #define B_PTR(var) ((byte*)(void*)&(var))#define W_PTR(var) ((word*)(void*)&(var))

得到一个字节的低位和高位

typedef unsigned char byte; /* Unsigned 8 bit value type */typedef unsigned short word; /* Unsigned 16 bit value type */#define WORD_L(var) ((byte)(word)(var)&(0xFF))#define WORD_H(var) ((byte)(word)(var)>>(8))

返回一个比 X 大的接近 8 的倍数

#define RND8(x) ((((x) + 7) >> 3) << 3)

防止溢出的方法

#define INC_SAT(val)/ ((val) = ( ((val) + 1) > (val)) ? ((val) + 1):(val) )

返回数组元素的个数

#define ARR_SIZE(a)/ ( (sizeof(a)) / (sizeof(a[0])) )

返回一个无符号数的后 n 位数

typedef unsigned long dword; /* Unsigned 32 bit value type */ #define MOD_BY_POWER_OF_TWO(val, mod_by)/ ((dword)(val)&(dword)(2<<(mod_by) - 1))

IO 空间映射在存储空间中的结构

typedef unsigned char byte; /* Unsigned 8 bit value type */typedef unsigned short word; /* Unsigned 16 bit value type */typedef unsigned long dword; /* Unsigned 32 bit value type */#define outp(port)  (*((volatile byte *)(port)))#define outpw(port)  (*((volatile word *)(port)))#define outpdw(port) (*((volatile dword *)(port)))#define inp(port, val)  (*((volatile byte *)(port))) = (byte)(val)#define inpw(port, val)  (*((volatile word *)(port))) = (word)(val)#define inpdw(port, val) (*((volatile dword *)(port))) = (dword)(val)

宏中 "#" 和 "##" 的用法

一、使用 "#" 把宏参数变为一个字符串，用 "##" 把两个宏参数贴合在一起。

 #define STR(val) (#val) #define CONS(a, b) (int)(a##e##b) -> STR(hello) ==> "hello" CONS(2, 3) ==> 2000 // 2e3

二、当宏参数是另一个宏的时候

需要注意的是凡宏定义里有用 '#' 或 '##' 的地方宏参数是不会再展开.

1, 非 '#' 和 '##' 的情况

  #define TOW   (2)  #define MUL(a,b) (a*b)  printf("%d*%d=%d/n", TOW, TOW, MUL(TOW,TOW));  ==>  printf("%d*%d=%d/n", (2), (2), ((2)*(2)));

MUL里的参数TOW会被展开为(2)。

2, 当有 '#' 或 '##' 的时候

  #define A   (2)  #define STR(s)  #s  #define CONS(a,b) int(a##e##b)  printf("int max: %s/n", STR(INT_MAX)); // INT_MAX #include  ==>  printf("int max: %s/n", "INT_MAX");   printf("%s/n", CONS(A, A));    // compile error  ==>  printf("%s/n", int(AeA));

INT_MAX和A都不会再被展开, 然而解决这个问题的方法很简单，加多一层中间转换宏，加这层宏的用意是把所有宏的参数在这层里全部展开, 那么在转换宏里的那一个宏(_STR)就能得到正确的宏参数.

  #define A   (2)     #define _STR(s)  (#s)  #define STR(s)  _STR(s)  // 转换宏  #define _CONS(a,b) int(a##e##b)  #define CONS(a,b) _CONS(a,b) // 转换宏  printf("int max: %s/n", STR(INT_MAX)); // INT_MAX,int型的最大值，为一个变量 #include

输出为: int max: 0x7fffffff

  STR(INT_MAX) --> _STR(0x7fffffff) 然后再转换成字符串;  printf("%d/n", CONS(A, A));

输出为：200

CONS(A, A) --> _CONS((2), (2)) --> int((2)e(2))

三、'#' 和 '##' 的一些应用特例

1、合并匿名变量名

  #define ___ANONYMOUS1(type, var, line) type var##line  #define __ANONYMOUS0(type, line)  ___ANONYMOUS1(type, _anonymous, line)  #define ANONYMOUS(type)     __ANONYMOUS0(type, __LINE__)

例：ANONYMOUS(static int);

即: static int _anonymous70; 70表示该行行号;

第一层：ANONYMOUS(static int);
--> __ANONYMOUS0(static int, __LINE__);

第二层： --> ___ANONYMOUS1(static int, _anonymous, 70);

第三层： --> static int _anonymous70;

即每次只能解开当前层的宏，所以__LINE__在第二层才能被解开;

2、填充结构

  #define FILL(a)  {a, #a}  enum IDD {OPEN, CLOSE};  typedef struct MSG{   IDD id;   const char * msg;  }MSG;  MSG _msg[] = {FILL(OPEN), FILL(CLOSE)};  ==>  MSG _msg[] = {{OPEN, "OPEN"},  {CLOSE, "CLOSE"}};

3、记录文件名

  #define _GET_FILE_NAME(f) #f  #define GET_FILE_NAME(f) _GET_FILE_NAME(f)  static char FILE_NAME[]  = GET_FILE_NAME(__FILE__);

4、得到一个数值类型所对应的字符串缓冲大小

  #define _TYPE_BUF_SIZE(type) sizeof #type  #define TYPE_BUF_SIZE(type)  _TYPE_BUF_SIZE(type)   char buf[TYPE_BUF_SIZE(INT_MAX)];   --> char buf[_TYPE_BUF_SIZE(0x7fffffff)];   --> char buf[sizeof "0x7fffffff"];

这里相当于： char buf[11];

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