「C语言笔记」#运算符与##运算符

接上篇笔记我们分享的是RTT的PIN设备驱动：「RT-Thread笔记」IO设备模型及PIN设备，其中用到PIN驱动框架中的pin_mode函数来设置引脚的模式:

void rt_pin_mode(rt_base_t pin,rt_base_t mode);

这里的引脚编号pin需要和芯片的引脚号区分开来，它们并不是同一个概念，引脚编号由PIN设备驱动程序定义，和具体的芯片相关。其实，驱动代码drv_gpio.c文件一个结构体数组存放了每个PIN脚对应的编号信息，如：

可以看到，__STM32_PIN是一个带参宏，其用到##符号是个什么东东？再看一下PIN结构体的定义如下：

/* STM32 GPIO driver */
struct pin_index
{
    int index;
    void (*rcc)(void);
    GPIO_TypeDef *gpio;
    uint32_t pin;
};

其中， __STM32_PIN中的内容为：

index：代表引脚编号
GPIO##gpio##_CLK_ENABLE：代表时钟使能
GPIO##gpio：代表端口
GPIO_PIN_##gpio_index：代表引脚号

从这里可以推出##符号起连接作用。假设这样使用该宏：

 __STM32_PIN(7, C, 13) 

该宏将展开为：

{7, GPIOC_CLK_ENABLE, GPIOC, GPIO_PIN_13}

同时，常常与##符号一起用的还有#符号。下面看看这两个你可能没用过，但却很有用的符号（运算符）：

1、#运算符

我们平时使用带参宏时，字符串中的宏参数是没有被替换的。例如：

输出结果为：

然而，我们期望输出的结果是：

5 + 20 = 25
13 + 14 = 27

这该怎么做呢？其实，C语言允许在字符串中包含宏参数。在类函数宏（带参宏）中，#号作为一个预处理运算符，可以把记号转换成字符串。例如，如果A是一个宏形参，那么#A就是转换为字符串"A"的形参名。这个过程称为字符串化（stringizing）。以下程序演示这个过程：

输出结果为：

这就达到我们想要的结果了。所以，#运算符可以完成字符串化（stringizing）的过程。

2、##运算符

与#运算符类似，##运算符可用于类函数宏（带参宏）的替换部分。##运算符可以把两个记号组合成一个记号。例如，可以这样做：

#define XNAME(n) x##n

然后，宏XNAME(4)将展开x4。以下程序演示##运算符的用法：

输出结果为：

注意：PRINT_XN()宏用#运算符组合字符串，##运算符把记号组合为一个新的标识符。

其实，##运算符在这里看来并没有起到多大的便利，反而会让我们感觉到不习惯。但是，使用##运算符有时候是可以提高封装性及程序的可读性的。 比如上面的gpio驱动代码中：

#define __STM32_PIN(index, gpio, gpio_index) \
{ \
index, GPIO##gpio##_CLK_ENABLE, GPIO##gpio, GPIO_PIN_##gpio_index \
}

有些东西我们用得太少了，所以可能会误以为没有用，但实际上却是很有用的，我们应当要多积累各个知识点。

以上就是关于#运算符与##运算符的笔记，用#运算符组合字符串，##运算符把记号组合为一个新的标识符。如有错误欢迎指出。资料：『RT-Thread-IoT代码』、『C Primer Plus』。