do...while(0)的妙用

本文探讨了在C++编程中do...while(0)循环语句的独特应用,包括消除goto语句、简化宏定义以及提高代码健壮性。特别关注于其在函数资源管理、错误处理和宏定义优化中的作用。
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: 

version 1 

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; 
    
} 
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 

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; 
    
} 

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 

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; 
    
} 
“漂亮!”, 看代码就行了,啥都不用说了... 

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>我们正在讨论的是C/C++中do while(0)的作用。用户之前的问题是关于#if 0的,但现在转向了do while(0)。根据引用,我们可以总结出do while(0)在宏定义中的主要用途和一般循环中的用途。 首先,我们需要明确两点: 1. do while(0)在宏定义中的特殊用途(这是它最常见的使用场景) 2. do while(0)在普通循环中的用途(作为循环控制结构) 根据引用[1]和[3]:do {} while(0)在宏定义中用于构造一个独立的作用域并保证语法完整性。具体来说: - 它可以让宏定义像函数一样使用,并且在使用时不会因为大括号、分号等导致语法问题。 - 它可以防止宏展开后出现语法错误,特别是在if等条件语句中。 根据引用[2]:do while循环是一种出口条件循环,循环体至少执行一次,然后在循环末尾判断条件。 因此,我们的回答应该分为两个部分: 1. 在宏定义中使用do while(0)妙用。 2. 作为普通循环控制结构的do while循环。 下面组织回答: </think>### C/C++中`do {} while(0)`的作用详解 `do {} while(0)`在C/C++中主要有两种关键用途:**宏定义封装**和**循环控制**。其核心价值在于**保证代码块执行完整性**和**避免语法陷阱**。 --- #### 一、在宏定义中的核心作用(主要应用场景) | 作用 | 说明 | 示例 | |------|------|------| | **构造独立作用域** | 宏展开后形成封闭代码块,避免变量名冲突 | ```#define LOG(msg) do { \```<br>``` printf("[%s] %s\n", __TIME__, msg); \```<br>```} while(0)``` | | **保证语法完整性** | 强制末尾分号生效,避免`if-else`匹配错误[^1][^3] | ```if (error) \```<br>``` LOG("Error"); \```<br>```else \```<br>``` continue;``` | | **支持复杂逻辑** | 允许在宏内使用`break`、`return`等流程控制 | ```#define CHECK(cond) do { \```<br>``` if (!(cond)) break; \```<br>```} while(0)``` | > 💡 **原理**:`do {} while(0)`在预处理后展开为: > ```do { ... } while(0);``` > \- `while(0)`确保代码**仅执行一次** > \- 外层`do{}`提供**块作用域** > \- 末尾分号被安全消耗(避免悬空分号错误)[^1][^3] --- #### 二、在循环控制中的特性 | 特性 | 说明 | 对比`while`循环 | |------|------|----------------| | **先执行后判断** | 循环体至少执行一次 | `while`可能完全不执行 | | **出口条件循环** | 执行完循环体才检查条件[^2] | `for`/`while`先检查条件 | | **适用场景** | 需先执行操作再验证的场景(如输入校验) | 条件明确的迭代 | ```c // 输入验证示例 char ch; do { printf("Continue? (y/n): "); scanf("%c", &ch); } while (ch != 'y' && ch != 'n'); // 保证至少执行一次输入 ``` > ⚠️ 注意:若将条件检查前置(如改用`while`),会导致跳过首次操作[^2] --- #### 三、关键技术对比 | 方案 | 优势 | 缺陷 | |------|------|------| | **`do {} while(0)`宏** | 避免宏展开错误、支持流程控制 | 降低可读性、调试不便 | | **普通函数** | 类型安全、易调试 | 无法内联、性能开销 | | **`{}`代码块** | 语法简单 | 无作用域隔离、分号问题 | > ✅ **最佳实践**: > \- 宏封装优先使用`do {} while(0)`替代裸`{}` > \- 循环控制明确需求选择`do-while`或`while`
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