C 重新定义定义

我在查看一些代码时偶然发现：

在头文件中，我们定义了这个MAGIC_地址

#define ANOTHER_ADDRESS ((uint8_t*)0x40024000)
#define MAGIC_ADDRESS (ANOTHER_ADDRESS + 4u)

然后在各种文件中贯穿代码，我们有如下内容：

*uint32\u t*魔法地址=0； 和 *uint32*MAGIC\u ADDRESS=SOME\u OTHER\u DEFINE

这是编译的，显然是有效的，并且不会抛出任何linter错误。MAGIC_地址=0；如果没有演员阵容，就不能像我预期的那样编译

因此，我的问题是：

我们为什么要这么做，而不是一开始就做一件事？ 这实际上是如何工作的？我以为预处理器的定义是不可触及的，我们如何才能铸造一个呢？ 如果需要使用宏将值指定给内存中的特定位置 允许您以相对容易阅读的方式进行操作，如果您需要的话 稍后使用另一个地址-只需更改宏定义

宏由预处理器转换为值。当您取消引用时 它可以让你访问你可以读或写的内存。这没什么关系 处理预处理器用作标签的字符串

如果需要使用宏将值指定给内存中的特定位置 允许您以相对容易阅读的方式进行操作，如果您需要的话 稍后使用另一个地址-只需更改宏定义

宏由预处理器转换为值。当您取消引用时 它可以让你访问你可以读或写的内存。这没什么关系 处理预处理器用作标签的字符串

---

不是强制转换允许分配工作，而是*解引用操作符。宏将扩展为指针常量，不能重新指定常量。但由于它是一个指针，您可以将它指定给它所指向的内存。所以如果你写

*MAGIC_ADDRESS = 0;

你不会出错的

---

由于宏扩展为uint8_t*，因此必须将强制转换分配给该地址的一个4字节字段，而不仅仅是一个字节。将其强制转换为uint32\u t*使其成为4字节赋值。

不是强制转换允许赋值工作，而是*解引用运算符。宏将扩展为指针常量，不能重新指定常量。但由于它是一个指针，您可以将它指定给它所指向的内存。所以如果你写

*MAGIC_ADDRESS = 0;

你不会出错的

由于宏扩展为uint8_t*，因此必须将强制转换分配给该地址的一个4字节字段，而不仅仅是一个字节。将其强制转换为uint32_t*使其成为一个4字节的赋值

我们为什么要这么做，而不是一开始就做一件事

这是一个公平的问题。一种可能性是，另一个_地址用作多种数据的基址，但给出的代码片段没有说明为什么不应将另一个_地址定义为扩展为uint32_t*类型的表达式。但是，请注意，如果进行了更改，则需要将MAGIC_地址的定义更改为另一个_地址+1u

这实际上是如何工作的？我以为预处理器的定义是不可触及的，我们如何才能铸造一个呢

如果C源代码中出现范围内宏标识符，则替换宏的替换文本。简化一点，如果替换文本也包含宏标识符，那么这些宏标识符将被替换为它们的替换文本，等等。。从本质上讲，代码片段中没有宏被强制转换，但是完全扩展的结果表达了一些强制转换

例如，这个

*(uint32_t*)MAGIC_ADDRESS = 0;

。。。扩展到

*(uint32_t*)(ANOTHER_ADDRESS + 4u) = 0;

。。。然后继续

*(uint32_t*)(((uint8_t*)0x40024000) + 4u) = 0;

。那里没有宏的强制转换，但存在宏替换文本的有效强制转换

#define ANOTHER_ADDRESS ((uint8_t*)0x40024000)
#define MAGIC_ADDRESS (ANOTHER_ADDRESS + 4u)

我们为什么要这么做，而不是一开始就做一件事

这是一个公平的问题。一种可能性是，另一个_地址用作多种数据的基址，但给出的代码片段没有说明为什么不应将另一个_地址定义为扩展为uint32_t*类型的表达式。但是，请注意，如果进行了更改，则需要将MAGIC_地址的定义更改为另一个_地址+1u

这实际上是如何工作的？我以为预处理器的定义是不可触及的，我们如何才能铸造一个呢

如果C源代码中出现范围内宏标识符，则替换宏的替换文本。简化一点，如果替换文本也包含宏标识符，那么这些宏标识符将被替换为它们的替换文本，等等。。从本质上讲，代码片段中没有宏被强制转换，但是完全扩展的结果表达了一些强制转换

例如，这个

*(uint32_t*)MAGIC_ADDRESS = 0;

。。。扩展到

*(uint32_t*)(ANOTHER_ADDRESS + 4u) = 0;

。。。然后继续

*(uint32_t*)(((uint8_t*)0x40024000) + 4u) = 0;

。那里没有宏的强制转换，但存在宏替换文本的有效强制转换

#define ANOTHER_ADDRESS ((uint8_t*)0x40024000)
#define MAGIC_ADDRESS (ANOTHER_ADDRESS + 4u)

然后整个 各种文件中的代码都是这样的：

这就是问题所在——你不想在整个过程中重复任何东西。相反，这是或多或少惯用的嵌入式C代码的样子：

// Portable to compilers without void* arithmetic extension
#define BASE_ADDRESS ((uint8_t*)0x40024000)
#define REGISTER1 (*(uint32_t*)(ANOTHER_ADDRESS + 4u))

然后，您可以写入REGISTER1=42，或者如果REGISTER1！=42等。如您所想，这通常用于存储映射的外围控制寄存器

#define ANOTHER_POINTER ((volatile uint8_t*)0x40024000)
#define MAGIC_APOINTER (ANOTHER_ADDRESS + 4u)

如果您使用的是gcc或clang，那么作为扩展，还有另一层类型安全性：您不希望编译器允许*BASE_ADDRESS进行编译，因为您可能只想访问寄存器，*BASE_ADDRESS表达式不应该通过代码审查。因此：

// gcc, clang, icc, and many others but not MSVC
#define BASE_ADDRESS ((void*)0x40024000)
#define REGISTER1 (*(uint32_t*)(ANOTHER_ADDRESS + 4u))

void*上的算术是大多数非Microsoft编译器采用的gcc扩展，它很方便：*BASE_地址表达式不会编译，这是一件好事

我假设BASE_地址是STM32 MCU上电池支持的RAM的地址，在这种情况下，寄存器解释是不正确的，因为您只想保存一些应用程序数据，并且您使用的是C语言，而不是汇编语言，还有一个我们称之为结构的方便的东西——绝对要使用一个结构，而不是这个丑陋的黑客。非易失性区域中存储的东西不是寄存器，它们只是结构中的字段，结构本身以非易失性方式存储：

#define BKPSRAM_BASE_ ((void*)0x40024000)
#define nvstate (*(NVState*)BKPSRAM_BASE_)

enum NVLayout { NVVER_1 = 1, NVVER_2 = 2 };

struct {
  // Note: This structure is persisted in NVRAM.
  // Do not reorder the fields.
  enum NVLayout layout;
  // NVVER_1 fields
  uint32_t value1;
  uint32_t value2;
  ...
  /* sometime later after a release */
  // NVVER_2 fields
  uint32_t valueA;
  uint32_t valueB;
} typedef NVState;

使用：

现在我们来谈谈问题的症结所在：您的代码审查集中在细节上，但您也应该透露大局。如果我的总体猜测是正确的——这一切都是关于在电池支持的RAM中粘贴一些数据，那么应该使用实际的数据结构，而不是宏黑客和手动偏移管理。恶心

是的，为了向前兼容，您需要这个布局字段，除非整个NVRAM区域预先初始化为零，并且您可以使用零作为默认值

这种方法很容易让您复制NVRAM状态，例如，如果您想通过导线将其发送用于诊断目的-您不必担心有多少数据，只需使用sizeofNVState将其传递给函数（如fwrite），您甚至可以使用该NV数据的工作副本-无需单个memcpy：

NVState wkstate = nvstate;
/* user manipulates the state here */
if (OK_pressed)
  nvstate = wkstate;
else if (Cancel_pressed)
  wkstate = nvstate;

然后在各种文件中贯穿代码，我们有如下内容：

这就是问题所在——你不想在整个过程中重复任何东西。相反，这是或多或少惯用的嵌入式C代码的样子：

// Portable to compilers without void* arithmetic extension
#define BASE_ADDRESS ((uint8_t*)0x40024000)
#define REGISTER1 (*(uint32_t*)(ANOTHER_ADDRESS + 4u))

然后，您可以写入REGISTER1=42，或者如果REGISTER1！=42等。如您所想，这通常用于存储映射的外围控制寄存器

#define ANOTHER_POINTER ((volatile uint8_t*)0x40024000)
#define MAGIC_APOINTER (ANOTHER_ADDRESS + 4u)

如果您使用的是gcc或clang，那么作为扩展，还有另一层类型安全性：您不希望编译器允许*BASE_ADDRESS进行编译，因为您可能只想访问寄存器，*BASE_ADDRESS表达式不应该通过代码审查。因此：

// gcc, clang, icc, and many others but not MSVC
#define BASE_ADDRESS ((void*)0x40024000)
#define REGISTER1 (*(uint32_t*)(ANOTHER_ADDRESS + 4u))

void*上的算术是大多数非Microsoft编译器采用的gcc扩展，它很方便：*BASE_地址表达式不会编译，这是一件好事

我假设BASE_地址是STM32 MCU上电池支持的RAM的地址，在这种情况下，寄存器解释是不正确的，因为您只想保存一些应用程序数据，并且您使用的是C语言，而不是汇编语言，还有一个我们称之为结构的方便的东西——绝对要使用一个结构，而不是这个丑陋的黑客。非易失性区域中存储的东西不是寄存器，它们只是结构中的字段，结构本身以非易失性方式存储：

#define BKPSRAM_BASE_ ((void*)0x40024000)
#define nvstate (*(NVState*)BKPSRAM_BASE_)

enum NVLayout { NVVER_1 = 1, NVVER_2 = 2 };

struct {
  // Note: This structure is persisted in NVRAM.
  // Do not reorder the fields.
  enum NVLayout layout;
  // NVVER_1 fields
  uint32_t value1;
  uint32_t value2;
  ...
  /* sometime later after a release */
  // NVVER_2 fields
  uint32_t valueA;
  uint32_t valueB;
} typedef NVState;

使用：

现在我们来谈谈问题的症结所在：您的代码审查集中在细节上，但您也应该透露大局。如果我的总体猜测是正确的——这一切都是关于在电池支持的RAM中粘贴一些数据，那么应该使用实际的数据结构，而不是宏黑客和手动偏移管理。恶心

是的，为了向前兼容，您需要这个布局字段，除非整个NVRAM区域预先初始化为零，并且您可以使用零作为默认值

这种方法很容易让您复制NVRAM状态，例如，如果您想通过导线将其发送用于诊断目的-您不必担心有多少数据，只需使用sizeofNVState将其传递给函数（如fwrite），您甚至可以使用该NV数据的工作副本-无需单个memcpy：

NVState wkstate = nvstate;
/* user manipulates the state here */
if (OK_pressed)
  nvstate = wkstate;
else if (Cancel_pressed)
  wkstate = nvstate;

---

我担心这两个定义都是错误的，或者至少不是完全正确的

如果指针引用硬件寄存器，则应将其定义为指向易失性值的指针

#define ANOTHER_POINTER ((volatile uint8_t*)0x40024000)
#define MAGIC_APOINTER (ANOTHER_ADDRESS + 4u)

---

我被定义为uint8_t*指针，可能是因为作者希望指针运算在字节级完成。

我担心这两个定义都是错误的，或者至少不是完全正确的

如果指针 正在引用硬件寄存器

#define ANOTHER_POINTER ((volatile uint8_t*)0x40024000)
#define MAGIC_APOINTER (ANOTHER_ADDRESS + 4u)

---

我被定义为uint8_t*指针，可能是因为作者希望在字节级完成指针运算。

我不理解这个问题。它不是重新定义它，而是取消对它的引用并将其分配给指定地址的内存。强制转换是因为没有它，您无法将数字用作指针。尽管用例正在重新编译为不同的指针类型。MAGIC_地址=0；未编译，因为您删除了*和第二次强制转换。神奇地址可能对应于内存映射的硬件设备。请记住，宏在预处理过程中被替换。所以执行的代码是*uint32\u t*uint8\u t*0x40024000=SOME\u OTHER\u DEFINE；记住：在编译器看到代码之前，所有宏替换都在预处理器中完成。所以没有强制转换预处理器宏这样的事情。当真正理解强制转换的编译器（而不是预处理器）看到代码时，宏已经被替换了。我不理解这个问题。它不是重新定义它，而是取消对它的引用并将其分配给指定地址的内存。强制转换是因为没有它，您无法将数字用作指针。尽管用例正在重新编译为不同的指针类型。MAGIC_地址=0；未编译，因为您删除了*和第二次强制转换。神奇地址可能对应于内存映射的硬件设备。请记住，宏在预处理过程中被替换。所以执行的代码是*uint32\u t*uint8\u t*0x40024000=SOME\u OTHER\u DEFINE；记住：在编译器看到代码之前，所有宏替换都在预处理器中完成。所以没有强制转换预处理器宏这样的事情。当真正理解强制转换的编译器（而不是预处理器）看到代码时，宏已经被替换。