嵌入式 C 中的宏如何影响内存？答案

【问题标题】：How macros in embedded C affect memory?嵌入式 C 中的宏如何影响内存？
【发布时间】：2016-05-13 14:46:43
【问题描述】：

我知道 C 中的宏，例如：

#define VARNULL (u8)0

不会将此VARNULL 存储在 RAM 中，但这当然会增加 FLASH 中的代码大小。

但是如果我有一个多行宏，例如：

#define CALL_FUNCS(x) \
do { \
  func1(x); \
  func2(x); \
  func3(x); \
} while (0)

知道func1、func2 和func3 是来自不同.c 文件的函数。这是否意味着这些函数将存储在 RAM 中？当然还有 FLASH（代码）。

如果我错了，请纠正我？

【问题讨论】：

宏不影响运行时，它们会影响编译前的代码。
每个问题一个问题。
除非使用它，否则VARNULL 不会存储在任何地方。如果你使用VARNULL，编译器看到的代码就像你写了(u8)0，它会适当地使用那个零。使用CALL_FUNCS，如果您不使用它，则不会进入程序。如果您调用它，则在代码中的该位置依次生成三个函数调用，就像您将它们写出来一样。如果你有一个可调试的镜像（可能你在嵌入式系统中没有），那么符号表中就会出现一个const 变量，可以使调试更容易；没有记录宏，因此更难调试。
请参阅static const vs #define vs enum 了解有关常量和宏的讨论。
没有“嵌入式C”语言。

标签： c embedded microcontroller

【解决方案1】：

您一直说“当然”宏会“存储”在目标设备的闪存中，但事实并非如此。

宏存在于源代码中仅；它们在编译期间被它们定义的值替换。闪存中的程序不会以任何有意义的方式“包含”它们。

【讨论】：

【解决方案2】：

宏和任何其他前缀为# 的指令在C 编译之前由预处理器处理；它们不生成任何代码，而是生成源代码，然后由编译器处理，就像您直接输入代码一样。所以在你的例子中，代码：

int main()
{
    CALL_FUNCS(2) ;
}

生成以下源代码：

int main()
{
    do { \
      func1(2);
      func2(2);
      func3(2);
    } while (0) ;
}

就这么简单。如果您从不调用宏，它将完全不生成任何代码。如果您多次调用它，它将多次生成代码。宏没有什么聪明的地方只是在编译之前生成的文本替换；编译器对此做什么完全取决于宏扩展为什么，而不是它是一个宏这一事实 - 编译器只看到生成的代码，而不是宏定义。

相对于 const 与 #define，文字常量宏也是一种文字替换，并将作为文字常量放置在代码中。另一方面，const 是一个变量。编译器可以简单地插入一个文字常量，该常量会生成更少的代码来从内存中获取常量，在 C++ 中，这保证了简单类型，并且 C 编译器的行为方式不同是不寻常的。但是，因为它是一个变量，所以您可以使用它的地址 - 如果您的代码确实使用了const 的地址，那么const 必然有存储空间。该存储是在 RAM 中还是在 ROM 中取决于您的编译器和链接器配置 - 您应该查阅工具链文档以了解它如何处理 const 存储。

使用const 的一个好处是与宏不同，const 变量具有强类型和范围。

【讨论】：