宏定义中使用do{}while(0)的好处 (转载)

本文探讨了do...while(0)在代码中的巧妙应用,包括消除goto语句、宏定义中的使用,以及如何提升代码健壮性和通用性。

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#define MACRO_NAME(para) do{macro content}while(0)

 

的格式,总结了以下几个原因:

 

1,空的宏定义避免warning:

#define foo() do{}while(0)

2,存在一个独立的block,可以用来进行变量定义,进行比较复杂的实现。

3,如果出现在判断语句过后的宏,这样可以保证作为一个整体来是实现:

 

#define foo(x) /
action1(); /
action2();

 

在以下情况下:

if(NULL == pPointer)
   foo();

 

就会出现action1和action2不会同时被执行的情况,而这显然不是程序设计的目的。
 

4,以上的第3种情况用单独的{}也可以实现,但是为什么一定要一个do{}while(0)呢,看以下代码:

#define switch(x,y) {int tmp; tmp="x";x=y;y=tmp;}
if(x>y)
  switch(x,y);
else       //error, parse error before else
  otheraction();

 

在把宏引入代码中,会多出一个分号,从而会报错。

 

//------------------------------------------------

使用do{….}while(0) 把它包裹起来,成为一个独立的语法单元,
从而不会与上下文发生混淆。同时因为绝大多数的编译器都能够识别do{…}while(0)这种无
用的循环并进行优化,所以使用这种方法也不会导致程序的性能降低

 

在C++中,有三种类型的循环语句:for, while, 和do...while,

但是在一般应用中作循环时, 我们可能用for和while要多一些,do...while相对不受重视。
但是,最近在读我们项目的代码时,却发现了do...while的一些十分聪明的用法,不是用来做循环,而是用作其他来提高代码的健壮性。

 

1. do...while(0)消除goto语句。

通常,如果在一个函数中开始要分配一些资源,然后在中途执行过程中如果遇到错误则退出函数,

当然,退出前先释放资源,我们的代码可能是这样:

 

复制代码

bool Execute()
{
   // 分配资源
   int *p = new int;
   bool bOk(true);

   // 执行并进行错误处理
   bOk = func1();
   if(!bOk) 
   {
      delete p;   
      p = NULL;
      return false;
   }

   bOk = func2();
   if(!bOk) 
   {
      delete p;   
      p = NULL;
      return false;
   }

   bOk = func3();
   if(!bOk) 
   {
      delete p;   
      p = NULL;
      return false;
   }

   // ..........

   // 执行成功,释放资源并返回
    delete p;   
    p = NULL;
    return true;
   
}

复制代码

 

这里一个最大的问题就是代码的冗余,而且我每增加一个操作,就需要做相应的错误处理,非常不灵活。

于是我们想到了goto:
version 2

复制代码

bool Execute()
{
   // 分配资源
   int *p = new int;
   bool bOk(true);

   // 执行并进行错误处理
   bOk = func1();
   if(!bOk) goto errorhandle;

   bOk = func2();
   if(!bOk) goto errorhandle;

   bOk = func3();
   if(!bOk) goto errorhandle;

   // ..........

   // 执行成功,释放资源并返回
    delete p;   
    p = NULL;
    return true;

errorhandle:
    delete p;   
    p = NULL;
    return false;
   
}

复制代码

 

代码冗余是消除了,但是我们引入了C++中身份比较微妙的goto语句,

虽然正确的使用goto可以大大提高程序的灵活性与简洁性,

但太灵活的东西往往是很危险的,它会让我们的程序捉摸不定,

那么怎么才能避免使用goto语句,又能消除代码冗余呢?

请看do...while(0)循环:
version3

复制代码

bool Execute()
{
   // 分配资源
   int *p = new int;

   bool bOk(true);
   do
   {
      // 执行并进行错误处理
      bOk = func1();
      if(!bOk) break;

      bOk = func2();
      if(!bOk) break;

      bOk = func3();
      if(!bOk) break;

      // ..........

   }while(0);

    // 释放资源
    delete p;   
    p = NULL;
    return bOk;
   
}

复制代码

 

2 宏定义中的do...while(0)
如果你是C++程序员,我有理由相信你用过,或者接触过,至少听说过MFC, 在MFC的afx.h文件里面,

你会发现很多宏定义都是用了do...while(0)或do...while(false), 比如说:

 

#define AFXASSUME(cond)       do { bool __afx_condVal=!!(cond); ASSERT(__afx_condVal);
__analysis_assume(__afx_condVal); } while(0) 

 

粗看我们就会觉得很奇怪,既然循环里面只执行了一次,

我要这个看似多余的do...while(0)有什么意义呢? 当然有!

为了看起来更清晰,这里用一个简单点的宏来演示:

 

#define SAFE_DELETE(p) do{ delete p; p = NULL} while(0)

 

假设这里去掉do...while(0),

 

#define SAFE_DELETE(p) delete p; p = NULL;


那么以下代码:

 

if(NULL != p) SAFE_DELETE(p)
else   ...do sth...


就有两个问题,

1) 因为if分支后有两个语句,else分支没有对应的if,编译失败
2) 假设没有else, SAFE_DELETE中的第二个语句无论if测试是否通过,会永远执行。
你可能发现,为了避免这两个问题,我不一定要用这个令人费解的do...while,  我直接用{}括起来就可以了

#define SAFE_DELETE(p) { delete p; p = NULL;}

 

的确,这样的话上面的问题是不存在了,但是我想对于C++程序员来讲,

在每个语句后面加分号是一种约定俗成的习惯,这样的话,以下代码:

if(NULL != p) SAFE_DELETE(p);
else   ...do sth...


其else分支就无法通过编译了(原因同上),所以采用do...while(0)是做好的选择了。

也许你会说,我们代码的习惯是在每个判断后面加上{}, 就不会有这种问题了,也就不需要do...while了,如:

if(...) 
{
}
else
{
}


诚然,这是一个好的,应该提倡的编程习惯,但一般这样的宏都是作为library的一部分出现的,

而对于一个library的作者,他所要做的就是让其库具有通用性,强壮性,

因此他不能有任何对库的使用者的假设,如其编码规范,技术水平等

<think>我们之前讨论过宏定义使用do while(0)的场景,现在需要全面总结。关键点在于解决宏定义中的多语句问题,确保宏在各种使用场景下(如条件语句、循环语句)都能安全使用。</think>在C/C++宏定义中,使用`do { ... } while(0)`结构主要解决以下关键问题: ### 一、必须使用 do while(0) 的核心场景 1. **宏包含多条语句时的语法安全** ```c // 危险写法:直接使用花括号 #define SWAP(a,b) { int tmp=a; a=b; b=tmp; } if (x>y) SWAP(x,y); // 展开后:if(x>y) { ... }; → 多余分号导致else失效 else do_something(); // 安全写法 #define SAFE_SWAP(a,b) do { int tmp=a; a=b; b=tmp; } while(0) ``` 2. **需要与控制流语句结合使用** ```c // 错误示例 #define LOG_RETURN(msg) { log(msg); return; } if (error) LOG_RETURN("error"); // 展开后:if(error) { ... } return; → 破坏if逻辑 do_cleanup(); // 正确写法 #define SAFE_LOG_RETURN(msg) do { log(msg); return; } while(0) ``` ### 二、关键优势解析 | **问题类型** | **do while(0)解决方案** | **传统写法的风险** | |--------------------|--------------------------------|---------------------------| | 分号处理 | 强制调用加分号 | 多余分号破坏if-else结构 | | 变量作用域 | 创建独立作用域 | 临时变量污染外部命名空间 | | break/continue | 安全嵌入循环控制 | 破坏外层循环逻辑 | | 资源释放 | 确保释放路径唯一 | 可能遗漏资源释放 | ### 三、特殊应用场景 1. **错误处理与资源清理** ```c #define FILE_HANDLER(fname) do { \ FILE* fp = fopen(fname, "r"); \ if (!fp) break; \ // 安全跳出 /* 文件操作 */ \ fclose(fp); \ } while(0) ``` 2. **调试断言宏** ```c #define ASSERT(cond) do { \ if (!(cond)) { \ fprintf(stderr, "Assertion failed: %s:%d", __FILE__, __LINE__); \ exit(1); \ } \ } while(0) ``` 3. **跨平台兼容性处理** ```c #ifdef _WIN32 #define PLATFORM_CALL() do { WinAPI(); } while(0) #else #define PLATFORM_CALL() do { POSIX(); } while(0) #endif ``` ### 四、不应使用 do while(0) 的情况 1. **单语句宏** ```c // 无需复杂结构 #define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b)) ``` 2. **返回值的表达式宏** ```c // 使用括号表达式更合适 #define SQUARE(x) ((x)*(x)) ``` 3. **C++中可用内联函数替代** ```c++ // 更优解:使用内联函数 inline void safeSwap(int &a, int &b) { int tmp = a; a = b; b = tmp; } ``` ### 五、编译器视角分析 ```c // 预处理前 if (cond) MACRO(); // 传统宏展开 if (cond) { stmt1; stmt2; }; // 多余分号 // do while(0)宏展开 if (cond) do { stmt1; stmt2; } while(0); // 合法语句 ``` 编译器将`do while(0)`识别为**单条完整语句**,完美嵌入各种语法结构。
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