do {...} while (0) 的強大

在宏定義中##

如果你是一名C程序員,你肯定很熟悉宏,它們非常強大,如果正確使用可以讓你的工作事半功倍。然而,如果你在定義宏時很隨意沒有認(rèn)真檢查,那么它們可能使你發(fā)狂,浪費N多時間。在很多的C程序中,你可能會看到許多看起來不是那么直接的較特殊的宏定義。下面就是一個例子:

#define __set_task_state(tsk, state_value)      \
    do { (tsk)->state = (state_value); } while (0)

在Linux內(nèi)核和其它一些著名的C庫中有許多使用do{...}while(0)的宏定義。這種宏的用途是什么?有什么好處?

Google的Robert Love(先前從事Linux內(nèi)核開發(fā))給我們解答如下:

do{...}while(0)在C中是唯一的構(gòu)造程序,讓你定義的宏總是以相同的方式工作,這樣不管怎么使用宏(尤其在沒有用大括號包圍調(diào)用宏的語句),宏后面的分號也是相同的效果。

這句話聽起來可能有些拗口,其實用一句話概括就是:使用do{...}while(0)構(gòu)造后的宏定義不會受到大括號、分號等的影響,總是會按你期望的方式調(diào)用運行。

例如:

#define foo(x) bar(x); baz(x)

然后你可能這樣調(diào)用:

foo(wolf);

這將被宏擴展為:

bar(wolf); baz(wolf);

這的確是我們期望的正確輸出。下面看看如果我們這樣調(diào)用:

if (!feral)
    foo(wolf);

那么擴展后可能就不是你所期望的結(jié)果。上面語句將擴展為:

if (!feral)
    bar(wolf);
baz(wolf);

顯而易見,這是錯誤的,也是大家經(jīng)常易犯的錯誤之一。

幾乎在所有的情況下,期望寫多語句宏來達到正確的結(jié)果是不可能的。你不能讓宏像函數(shù)一樣行為——在沒有do/while(0)的情況下。

如果我們使用do{...}while(0)來重新定義宏,即:

#define foo(x) do { bar(x); baz(x); } while (0)

現(xiàn)在,該語句功能上等價于前者,do能確保大括號里的邏輯能被執(zhí)行,而while(0)能確保該邏輯只被執(zhí)行一次,即與沒有循環(huán)時一樣。

對于上面的if語句,將會被擴展為:

if (!feral)
    do { bar(wolf); baz(wolf); } while (0);

從語義上講,它與下面的語句是等價的:

if (!feral) {
    bar(wolf);
    baz(wolf);
}

這里你可能感到迷惑不解了,為什么不用大括號直接把宏包圍起來呢?為什么非得使用do/while(0)邏輯呢?

例如,我們用大括號來定義宏如下:

#define foo(x)  { bar(x); baz(x); }

這對于上面舉的if語句的確能被正確擴展,但是如果我們有下面的語句調(diào)用呢:

if (!feral)
    foo(wolf);
else
    bin(wolf);

宏擴展后將變成:

if (!feral) {
    bar(wolf);
    baz(wolf);
};
else
    bin(wolf);

大家可以看出,這就有語法錯誤了。

總結(jié):Linux和其它代碼庫里的宏都用do/while(0)來包圍執(zhí)行邏輯,因為它能確保宏的行為總是相同的,而不管在調(diào)用代碼中使用了多少分號和大括號。

容錯的處理中##

如果系統(tǒng)處理邏輯比較多,某個過程出現(xiàn)錯誤時,需要退出當(dāng)前,但是退出前需要清理一些申請的資源等內(nèi)容,那么代碼可以這樣寫

void test()
{
    getlock();
    if (!func1()){
        release_lock();
        return;
    }
    if (!func2()){
        release_lock();
        return;
    }
    if (!func3()){
        release_lock();
        return;
    }
    func4();
    release_lock();
}

如果使用do {...} while (0),那么代碼就會很優(yōu)雅,不會出現(xiàn)退出前忘記釋放資源的情況,如果需要有返回值的情況,可以在break前為返回值賦值,然后程序最后return即可

void test()
{
    getlock();
    do{
        if (!func1()){
            break;
        }
        if (!func2()){
            break;
        }
        if (!func3()){
            break;
        }
        func4();
    }while(0);
    release_lock();
}
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