do {...} while (0) 在宏定義中的作用
#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(kù)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(kāi)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(méi)有用大括號(hào)包圍調(diào)用宏的語(yǔ)句),宏后面的分號(hào)也是相同的效果。
這句話聽(tīng)起來(lái)可能有些拗口,其實(shí)用一句話概括就是:使用do{...}while(0)構(gòu)造后的宏定義不會(huì)受到大括號(hào)、分號(hào)等的影響,總是會(huì)按你期望的方式調(diào)用運(yùn)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(kuò)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(kuò)展后可能就不是你所期望的結(jié)果。上面語(yǔ)句將擴(kuò)展為:if (!feral)
bar(wolf);
baz(wolf);
顯而易見(jiàn),這是錯(cuò)誤的,也是大家經(jīng)常易犯的錯(cuò)誤之一。幾乎在所有的情況下,期望寫(xiě)多語(yǔ)句宏來(lái)達(dá)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(méi)有do/while(0)的情況下。
如果我們使用do{...}while(0)來(lái)重新定義宏,即:
#define foo(x) do { bar(x); baz(x); } while (0)
現(xiàn)在,該語(yǔ)句功能上等價(jià)于前者,do能確保大括號(hào)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(méi)有循環(huán)時(shí)一樣。對(duì)于上面的if語(yǔ)句,將會(huì)被擴(kuò)展為:
if (!feral)
do { bar(wolf); baz(wolf); } while (0);
從語(yǔ)義上講,它與下面的語(yǔ)句是等價(jià)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(hào)直接把宏包圍起來(lái)呢?為什么非得使用do/while(0)邏輯呢?例如,我們用大括號(hào)來(lái)定義宏如下:
#define foo(x) { bar(x); baz(x); }
這對(duì)于上面舉的if語(yǔ)句的確能被正確擴(kuò)展,但是如果我們有下面的語(yǔ)句調(diào)用呢:if (!feral)
foo(wolf);
else
bin(wolf);
宏擴(kuò)展后將變成:
if (!feral) {
bar(wolf);
baz(wolf);
};
else
bin(wolf);
大家可以看出,這就有語(yǔ)法錯(cuò)誤了。總結(jié):Linux和其它代碼庫(kù)里的宏都用do/while(0)來(lái)包圍執(zhí)行邏輯,因?yàn)樗艽_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(hào)和大括號(hào)。
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