C 语言 宏定义 ：字符串化 stringify 的应用

字符串化

• 通过C 语言的宏（MICRO），可以把数值或者一段字符的组合，转换为字符串。

• 因为 C语言的宏在【预处理】阶段就展开了，所以可以实现一些比较使用的功能，比如一些数据的初始化操作

• 比如定义一个宏，传入的宏的参数是一个 func 函数名，经过宏的层层处理，可以把这个函数名以字符串的方式取出来，并赋值给结构体的 字符指针成员

示例：

        struct rt_init_desc{const char* fn_name;const init_fn_t fn;};#define INIT_EXPORT(fn, level)                                                       \const char __rti_##fn##_name[] = #fn;                                            \RT_USED const struct rt_init_desc __rt_init_desc_##fn SECTION(".rti_fn." level) = \{ __rti_##fn##_name, fn};

• 这里的 INIT_EXPORT 的 作用是 在 段中初始化一个数据结构：代码可以通过变量多个这样的数据结构，获取可执行函数的指针，从而实现 【自动初始化】机制。

• 这个操作有两个特点：（1）代码得到简化 （2）fn 函数名【字符串化】然后组合成一个新的字符串，对数据成员 const char *fn_name 进行初始化

字符串化

• 宏定义中，通过一个 # 就可以把 一串字符，转换为字符串，这里的一串字符，可以是一个数值，可以是一个函数指针（函数名）

• 如：#fn ，就把 fn 这个参数，转换为 C 语言中的字符串（常量）了

• 字符串化最经典的 转换宏：

#define __stringify_1(x...)     #x
#define __stringify(x...)       __stringify_1(x)

• __stringify_1(5) 获取的 是 "5"，也就是 5 转换为 字符串 "5" 了

• __stringify 的作用更强大，如果传入的参数也是个【宏定义】，会继续展开，并转换

#define STRING_NAME             "5"
#define DEV_DEMO_NAME1           __stringify(STRING_NAME)

这时 DEV_DEMO_NAME1 不再是 字符串 “STRING_NAME”，而是 “5”

字符串连接

• 宏定义中，通过两个 ## 可以把两个字符串连接起来，也就是【拼接】起来

• __rti_##fn##_name， 如果 fn 为 hello，则 展开后为 __rti_hello_name，这里的 ## 起到了字符串（拼接）连接的作用，展开后 ## 就不存在了

测试一下

#include <stdio.h>#define __stringify_1(x...)     #x
#define __stringify(x...)       __stringify_1(x)#define STRING_NAME             "5"
#define DEV_DEMO_NAME           __stringify(5)
#define DEV_DEMO_NAME1           __stringify(STRING_NAME)
#define DEV_DEMO_NAME2          __stringify(DEVICE_NAME_HELLO)int main()
{printf("%s  enter\n", __func__);printf("%s : DEVICE_NAME : %s \n", __func__, STRING_NAME);printf("%s : DEV_DEMO_NAME : %s \n", __func__, DEV_DEMO_NAME);printf("%s : DEV_DEMO_NAME1 : %s \n", __func__, DEV_DEMO_NAME1);printf("%s : DEV_DEMO_NAME2 : %s \n", __func__, DEV_DEMO_NAME2);return 0;
}

• 测试环境为：ubuntu 20.04 Linux 环境

• 编译：$ gcc micro_string_test.c -o micro_string_test

• 运行效果：

zhangsz@zhangsz-virtual-machine:~/linux/codes/202302/0212$ ./micro_string_test 
main  enter
main : DEVICE_NAME : 5 
main : DEV_DEMO_NAME : 5 
main : DEV_DEMO_NAME1 : "5" 
main : DEV_DEMO_NAME2 : DEVICE_NAME_HELLO 

• 简单的解释： #define STRING_NAME "5" 直接定义一个字符串 "5"，而不是数值 5
• __stringify(5) 的作用把 5 转换为 字符串了，这就是普通的 【字符串化】
• #define DEV_DEMO_NAME2 __stringify(DEVICE_NAME_HELLO)，由于 DEVICE_NAME_HELLO 不是一个可以展开的【宏】，所以依旧转换为普通的字符串 DEVICE_NAME_HELLO
• #define DEV_DEMO_NAME1 __stringify(STRING_NAME)，由于 STRING_NAME 是个宏，内容是 "5"，所以再次展开为 "5"，而不是 STRING_NAME，注意这个 "5" 是有双引号的，因为【宏】是【替换】

小结

• 在操作系统中，C语言的宏非常的多，有些宏定义，使用起来跟函数相差不多，有些宏的使用，大大简化了代码量，让代码看起来非常的整洁美观

• 当然过多的【宏】，依旧需要不断的查看展开的效果，过长的的【宏定义】，加大了代码阅读的难度，让代码晦涩难懂

• 宏定义的函数，不利于软件【单步调试】