宏打印函數(shù)在我們的嵌入式開(kāi)發(fā)中,使用printf打印一些信息是一種常用的調(diào)試手段。但是,在打印的信息量比較多的時(shí)候,就比較難知道哪些信息在哪個(gè)函數(shù)里進(jìn)行打印。
特別是對(duì)于異常情況的打印,我們需要快速定位到異常情況的位置。
這時(shí)候我們可以使用宏定義來(lái)封裝一個(gè)宏打印函數(shù),這個(gè)宏打印函數(shù)可以顯示打印信息所在的文件、行數(shù)、函數(shù)名等信息。如:
左右滑動(dòng)查看全部代碼》》》
#define DBG_PRINTF(fmt, args.。.)
{
printf(“《《File:%s Line:%d Function:%s》》 ”, __FILE__, __LINE__, __FUNCTION__);
printf(fmt, ##args);
}
可見(jiàn),使用方法與printf的使用方法一樣,而且每條打印語(yǔ)句開(kāi)頭都會(huì)打印調(diào)試信息所在的文件名、行號(hào)、函數(shù)名信息,方便我們查找一些調(diào)試信息。
其中,__FILE__、__LINE__、__FUNCTION__這三個(gè)宏是編譯器內(nèi)置宏定義,分別代表調(diào)試信息所在文件、行號(hào)、函數(shù)。
除此之外,常用的宏還有:__DATE__、__TIME__,分別代表當(dāng)前的編譯日期與時(shí)間。如:
DBG_PRINTF(“Compile Time: %s %s
”, __DATE__, __TIME__);
第二條printf中的##符號(hào)是為了處理args不代表任何參數(shù)的情況。如:
DBG_PRINTF(“Hello world”);
當(dāng)不加##符號(hào)是,以上宏的第二條語(yǔ)句被拓展為:
printf(“Hello world
”, );
可見(jiàn),多出了一個(gè)逗號(hào),這個(gè)逗號(hào)是多余的。
加上##符號(hào)后,以上宏的第二條語(yǔ)句被拓展為:
printf(“Hello world
”);
這才是我們想要的結(jié)果。其實(shí)這些結(jié)果我們通過(guò)查看預(yù)處理文件可以清晰的知道:
最后需要注意的是,這個(gè)DBG_PRINTF還是與printf不一樣的。DBG_PRINTF宏是兩條語(yǔ)句的組合,無(wú)返回值;而printf的原型是:
int printf (const char *__format, 。..)
但是我們一般都很少使用printf的返回值,所以DBG_PRINTF的用法與printf函數(shù)基本一致。
打印調(diào)試宏開(kāi)關(guān)通常情況下,一些打印調(diào)試信息只是在我們調(diào)試階段需要的,在程序發(fā)布階段是不需要的。
所以,為了避免打印調(diào)試信息帶來(lái)的資源開(kāi)銷,我們可以把這些打印調(diào)試語(yǔ)句給注釋掉。
一種方法是逐句進(jìn)行注釋,這是一種比較低效的方法。比較高效的方法就是添加調(diào)試宏開(kāi)關(guān),利用條件編譯來(lái)選擇打印/不打印調(diào)試信息。
比如我們可以把上面的代碼改造為:
#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
根據(jù)DEBUG宏的值來(lái)選擇對(duì)應(yīng)的打印宏函數(shù)。當(dāng)DEBUG的值為1時(shí)啟動(dòng)相關(guān)的打印調(diào)試語(yǔ)句,DEBUG的值為0時(shí)則關(guān)閉打印調(diào)試語(yǔ)句。
這樣我們就可以很方便的通過(guò)設(shè)置DEBUG宏的值來(lái)啟動(dòng)與關(guān)閉我們整個(gè)工程的DBG_PRINTF打印調(diào)試信息。
do{}while(0)其實(shí),上面我們封裝的打印宏DBG_PRINTF還有一點(diǎn)缺陷,比如我們與if、else使用的時(shí)候,會(huì)有這樣的一種使用情況:
此時(shí)會(huì)報(bào)語(yǔ)法錯(cuò)誤。為什么呢?
同樣的,我們可以先來(lái)看一下我們的demo代碼預(yù)處理過(guò)后,相應(yīng)的宏代碼會(huì)被轉(zhuǎn)換為什么。如:
這里我們可以看到,我們的if、else結(jié)構(gòu)代碼被替換為如下形式:
if(c)
{ /* 。..。..。 */ };
else
{ /* 。..。..。 */ };
顯然,出現(xiàn)了語(yǔ)法錯(cuò)誤。if之后的大括號(hào)之后不能加分號(hào),這里的分號(hào)其實(shí)可以看做一條空語(yǔ)句,這個(gè)空語(yǔ)句會(huì)把if與else給分隔開(kāi)來(lái),導(dǎo)致else不能正確匹配到if,導(dǎo)致語(yǔ)法錯(cuò)誤。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,有幾種方法。第一種方法是:把分號(hào)去掉。代碼變成:
第二種方法是:在if之后使用DBG_PRINTF打印調(diào)試時(shí)總是加{}。代碼變成:
以上兩種方法都可以正常編譯、運(yùn)行了。
但是,我們C語(yǔ)言中,每條語(yǔ)句往往以分號(hào)結(jié)尾;并且,總有些人習(xí)慣在if判斷之后只有一條語(yǔ)句的情況下不加大括號(hào);而且我們創(chuàng)建的DBG_PRINTF宏函數(shù)的目的就是為了對(duì)標(biāo)printf函數(shù),printf函數(shù)的使用加分號(hào)在任何地方的使用都是沒(méi)有問(wèn)題的。
基于這幾個(gè)原因,我們有必要再對(duì)我們的DBG_PRINTF宏函數(shù)進(jìn)行一個(gè)改造。
下面引入do{}while(0)來(lái)對(duì)我們的DBG_PRINTF進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的改造。改造后的DBG_PRINTF宏函數(shù)如下:
#define DBG_PRINTF(fmt, args.。.)
do
{
printf(“《《File:%s Line:%d Function:%s》》 ”, __FILE__, __LINE__, __FUNCTION__);
printf(fmt, ##args);
}while(0)
這里的do.。.while循環(huán)的循環(huán)體只執(zhí)行一次,與不加循環(huán)是效果一樣。并且,可以避免了上面的問(wèn)題。預(yù)處理文件:
我們的宏函數(shù)實(shí)體中,while(0)后面不加分號(hào),在實(shí)際調(diào)用時(shí)補(bǔ)上分號(hào),既符合了C語(yǔ)言語(yǔ)句分號(hào)結(jié)尾的習(xí)慣,也符合了do.。.while的語(yǔ)法規(guī)則。
使用do{}while(0)來(lái)封裝宏函數(shù)可能會(huì)讓很多初學(xué)者看著不習(xí)慣,但必須承認(rèn)的是,這確確實(shí)實(shí)是一種很常用的方法。
在STM32的HAL庫(kù)中搜索while(0):
在Linux源碼中搜索while(0):
可見(jiàn),在實(shí)際應(yīng)用中,do{}while(0)用的很多。
#運(yùn)算符與##運(yùn)算符這兩個(gè)運(yùn)算符之前也有分享過(guò),這里順便也提一下。
#號(hào)作為一個(gè)預(yù)處理運(yùn)算符,可以把記號(hào)轉(zhuǎn)換成字符串。
例如,如果A是一個(gè)宏形參,那么#A就是轉(zhuǎn)換為字符串“A”的形參名。這個(gè)過(guò)程稱為字符串化(stringizing)。以下程序演示這個(gè)過(guò)程:
##運(yùn)算符可以把兩個(gè)記號(hào)組合成一個(gè)記號(hào)。以下程序演示這個(gè)過(guò)程:
這個(gè)運(yùn)算符用得很多。如:
責(zé)任編輯:haq
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原文標(biāo)題:嵌入式中幾個(gè)非常實(shí)用的宏技巧~
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