Что такое макрос? Как он работает?

Макрос – это функциональный участок кода, встраиваемый в тело основной программы, на который возложено выполнение определённой задачи. Внешне макрос очень напоминает функцию, но на самом деле, механизмы работы у них абсолютно разные. Функция состоит из команд языка, а макрос – это директива препроцессора, которая может включать команды языка, или другие директивы. Коренным отличием функции от макроса является то, что он не вызывается, а просто копируется в то место программы, где условно произошёл вызов, и способен принимать аргументы.

Для работы с макросами имеется ряд директив, о которых упоминалось в лабораторной работе № 3. Так же как и функция – он имеет заголовок, тело и директиву препроцессора для окончания.

Заголовок состоит из стандартной директивы MACRO, которая слева от себя принимает в качестве параметра – метку, считаемую именем макроса, а справа может не иметь ничего, либо определённое число параметров. Также заголовком называется макроопределение.

; Объявление макроса без параметров

Calc_Perim MACRO

; Объявление макроса с параметрами

Calc_Perim MACRO m_Heigth, m_Weight

Тело макроса может содержать метки, вызовы функций, директивы, другие макросы, либо оставаться пустым.

Директива окончания ENDM сообщает компилятору о том, где завершается тело макроса, и встраивание кода следует прекратить. Объявление, а также вызов макроса в основной программе представлен ниже. В качестве примера, был взят код функции расчёта периметра:

Calc_Perim MACRO ; Макрос вычисления Периметра

movfw Height ; W = Height = 10;

addwf Weight,W ; W = Height + Weight

movwf Perim ; Perim = W

ENDM ; директива окончания макроса

;---------------------------------- ; начало основной программы

main:

Calc_Perim ; обращение к макросу Расчёта Периметра

END ; конец основной программы

Для обращения к макросу не требуется никакой дополнительной команды, потому что никакого вызова не происходит. При компиляции, строка имени макроса, будет замещена его телом, и предыдущая программа будет иметь следующий вид:

main:

movfw Height ; W = Height = 10;

addwf Weight,W ; W = Height + Weight

movwf Perim ; Perim = W

END ; конец основной программы

Более подробно этот момент рассматривается в разделе 3, а пока обратите внимание на ещё один факт.

В отличие от функции, которая не меняет своё местоположение в области памяти программ, макрос – это встраиваемый код. Если он вызывается в программе неоднократно, то при компиляции произойдёт ошибка, из-за совпадения имён меток. Избежать этого можно, если все метки объявить локально. Это значит, что они будет действительны, только для данного участка кода, а для другого компилятор автоматически создаст новые. Чтобы объявить метки локальными, применяют директиву LOCAL.

Calc_Perim MACRO ; Макрос вычисления Периметра

LOCAL A2, A3, A4 ; объявить метки локальными

A2: movfw Height ; W = Height = 10;

A3: addwf Weight,W ; W = Height + Weight

A4: movwf Perim ; Perim = W

ENDM ; директива окончания макроса

Макросы способны явно принимать аргументы. Для всего кода программы, переменные являются, общедоступными, то есть из любого места, возможно получить доступ к требуемой переменной. Функция не способна явно принимать аргументы, но она также как и макрос имеет доступ ко всем переменным.

Чтобы макрос имел возможность принять аргументы, необходимо указать их в его заголовке, и дальше использовать в теле.

; Объявление макроса с параметрами

Calc_Perim MACRO m_Heigth, m_Weight

LOCAL A2, A3, A4 ; объявить метки локальными

A2: movfw m_Height ; W = m_Height = 10;

A3: addwf m_Weight,W ; W = m_Height + m_Weight

A4: movwf Perim ; Perim = W

ENDM ; директива окончания макроса

Передавать в качестве параметров нужно имена переменных.

Calc_Perim MACRO m_Heigth, m_Weight

LOCAL A2, A3, A4 ; объявить метки локальными

A2: movfw m_Height ; W = m_Height = 10;

A3: addwf m_Weight,W ; W = m_Height + m_Weight

A4: movwf Perim ; Perim = W

ENDM ; директива окончания макроса

;-----------------------------------

main:

movlw D‘20’ ; W = 20

movwf Height ; Height = 20

movlw D‘25’ ; W = 25

movwf Weight ;

Calc_Perim Height,Weight ; передача параметров в макрос

END ; конец основной программы

Чтобы закрепить знания и получить практический навык, измените предыдущий пример, в соответствии с кодом, представленным ниже. Сначала периметр рассчитывается с помощью функции, а потом при помощи макроса:

; Программа демонстрирует работу функции

;---------------------------------- ;

#include<p17С756А.inc> ; подключение заголовочного файла

; для МК 1886ВЕ2У 16F877

;---------------------------------- ;

Height EQU 0x20 ; Высота

Weight EQU 0x21 ; Ширина

f_Perim EQU 0x22 ; значение Периметра для функции

m_Perim EQU 0x23 ; значение Периметра для макроса

;---------------------------------- ;

org 0x00

goto main