嵌入式开发学习———Linux环境下C语言学习（十二）

宏定义的基本概念

宏定义（Macro）是C语言预处理指令之一，通过#define实现，用于在编译前将标识符替换为指定的文本。宏分为两种：无参宏（简单替换）和带参宏（宏函数）。

无参宏：减少重复常量

通过宏替换固定值，避免硬编码，提升代码可维护性。

#define PI 3.1415926  
#define MAX_SIZE 100  

编译时，代码中所有PI会被替换为3.1415926，MAX_SIZE替换为100。

带参宏（宏函数）：简化短小函数

宏函数通过参数实现类似函数的功能，但无函数调用开销，适合简单操作。

#define SQUARE(x) ((x) * (x))  
#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))  

使用时直接展开：

int num = SQUARE(5);    // 展开为 ((5) * (5))  
int m = MAX(3, 4);      // 展开为 ((3) > (4) ? (3) : (4))  

注意事项

1. 括号必要性：宏参数需用括号包裹，避免运算符优先级问题。

   #define WRONG_SQ(x) x * x      // SQUARE(1+2) → 1+2*1+2 = 5（错误）  
   #define CORRECT_SQ(x) ((x)*(x)) // 展开为 ((1+2)*(1+2)) = 9  
   

2. 避免副作用：参数避免含自增/自减操作，可能多次求值。

   #define AVOID(a, b) ((a) + (b))  
   int x = 1;  
   AVOID(x++, 2); // 展开为 ((x++) + (2))，x可能递增两次  
   

3. 多语句宏：用do { ... } while(0)包裹，确保语法完整。

   #define LOG(msg) do { printf("[LOG] %s\n", msg); } while(0)  
   

适用场景

• 替换频繁使用的常量或简单表达式。
• 轻量级操作（如取绝对值、比较大小），替代短小函数。
• 条件编译结合#ifdef实现跨平台代码。

typedef 的基本概念

typedef 是 C 语言中的关键字，用于为现有数据类型定义一个新的名称（别名）。它的主要作用是简化复杂类型的声明，提高代码的可读性和可维护性。

语法格式：

typedef existing_type new_name;

常见用法

为基本类型定义别名

typedef unsigned int uint;
uint a = 10;  // 等价于 unsigned int a = 10;

为结构体定义别名

typedef struct {
    int x;
    int y;
} Point;
Point p1 = {1, 2};  // 直接使用别名，无需写 struct 关键字

为指针类型定义别名

typedef char* String;
String str = "Hello";  // 等价于 char* str = "Hello";

为函数指针定义别名

typedef int (*FuncPtr)(int, int);
FuncPtr add = NULL;  // 声明一个函数指针变量

优势

• 简化复杂类型的声明（如函数指针、嵌套结构体）。
• 提高代码可读性，使类型名称更具语义化。
• 便于代码移植，修改类型时只需调整 typedef 定义。

注意事项

• typedef 仅创建别名，不生成新类型。
• 别名作用域遵循变量作用域规则（全局或局部）。
• 避免过度使用，以免降低代码清晰度。

make和makefile的基本概念

make是Linux系统下的自动化构建工具，通过读取makefile文件来执行编译、链接等任务。makefile定义了项目中文件之间的依赖关系及生成规则。

makefile的基本结构

一个简单的makefile通常包含目标、依赖和命令三部分：

target: dependencies
    command

target是生成的目标文件，dependencies是依赖文件，command是生成目标的命令。

make的使用

在包含makefile的目录下，直接运行make命令即可执行默认目标。如需指定目标，可使用：

make target_name

makefile的优势

• 自动化构建过程，减少重复命令输入
• 只重新编译修改过的文件，提高效率
• 清晰展现项目结构和依赖关系

常用变量

makefile支持变量定义，增加可维护性：

CC = gcc
CFLAGS = -Wall
hello: hello.c
    $(CC) $(CFLAGS) -o hello hello.c

伪目标

用于定义非文件生成目标，如clean：

.PHONY: clean
clean:
    rm -f hello