do{}while(0)的意义

csdn's FAQ:

一直以为Linux里面,那些do{}while(0)只是为了程序的源代码看起来比较好看而已  
今天听说他是有特殊作用的,在线请教,是什么作用?  
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是为了解决使用宏的时候烦人的分号问题。  
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楼说的不是很全面,我给个例子吧  
 
#define  wait_event(wq,condition)  /  
 
do{  if(condition)  break;  __wait_event(wq,condition);  }while(0)  
 
这是一个奇怪的循环,它根本就只会运行一次,为什么不去掉外面的do{..}while结构呢?我曾一度在心里把它叫做“怪圈”。原来这也是非常巧妙的技巧。在工程中可能经常会引起麻烦,而上面的定义能够保证这些麻烦不会出现。下面是解释:  
 
假设有这样一个宏定义  
 
#define  macro(condition)  if(condition)  dosomething();  
 
现在在程序中这样使用这个宏:  
 
if(temp)  
             macro(i);  
else  
             doanotherthing();  
 
一切看起来很正常,但是仔细想想。这个宏会展开成:  
 
if(temp)  
             if(condition)  dosomething();  
else    
             doanotherthing();  
 
这时的else不是与第一个if语句匹配,而是错误的与第二个if语句进行了匹配,编译通过了,但是运行的结果一定是错误的。  
 
为了避免这个错误,我们使用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。  
 
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可是直接用{}括起来的话,最后的分号会引起麻烦的  
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但这样就一定要在最后加分号,不能当作表达式用了。  
唉,还是尽量避免用宏替换的方法,太容易出现问题了。

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FAQ FROM 优快云:

FAQ/DoWhile0

Why do a lot of #defines in the kernel use do { ... } while(0)?

There are a couple of reasons:

  • (from Dave Miller) Empty statements give a warning from the compiler so this is why you see #define FOO do { } while(0).

  • (from Dave Miller) It gives you a basic block in which to declare local variables.

  • (from Ben Collins) It allows you to use more complex macros in conditional code. Imagine a macro of several lines of code like:

    #define FOO(x) /
            printf("arg is %s/n", x); /
            do_something_useful(x);
    

    Now imagine using it like:

    if (blah == 2)
            FOO(blah);
    

    This interprets to:

    if (blah == 2)
            printf("arg is %s/n", blah);
            do_something_useful(blah);;
    

    As you can see, the if then only encompasses the printf(), and the do_something_useful() call is unconditional (not within the scope of the if), like you wanted it. So, by using a block like do { ... } while(0), you would get this:

    if (blah == 2)
            do {
                    printf("arg is %s/n", blah);
                    do_something_useful(blah);
            } while (0);
    

    Which is exactly what you want.

  • (from Per Persson) As both Miller and Collins point out, you want a block statement so you can have several lines of code and declare local variables. But then the natural thing would be to just use for example:

    #define exch(x,y) { int tmp; tmp=x; x=y; y=tmp; }
    

    However that wouldn't work in some cases. The following code is meant to be an if-statement with two branches:

    if (x > y)
            exch(x,y);          // Branch 1
    else  
            do_something();     // Branch 2
    

    But it would be interpreted as an if-statement with only one branch:

    if (x > y) {                // Single-branch if-statement!!!
            int tmp;            // The one and only branch consists
            tmp = x;            // of the block.
            x = y;
            y = tmp;
    }
    ;                           // empty statement
    else                        // ERROR!!! "parse error before else"
            do_something();
    

    The problem is the semi-colon (;) coming directly after the block. The solution for this is to sandwich the block between do and while (0). Then we have a single statement with the capabilities of a block, but not considered as being a block statement by the compiler. Our if-statement now becomes:

    if (x > y)
            do {
                    int tmp;
                    tmp = x;
                    x = y;
                    y = tmp;
            } while(0);
    else
            do_something();
    
<think>好的,用户问的是do while(0)的用法和意义。我之前学过一些C语言,记得在宏定义里见过这种写法,但具体为什么不太清楚。先得回忆一下do while的基本结构,通常循环会执行多次,但这里条件为0,也就是false,所以里面的代码块只会执行一次。那为什么要用这样的结构呢? 可能的原因之一是宏定义。比如,在定义多语句的宏时,如果直接用大括号包裹,可能在某些情况下出现问题,比如if语句后面跟宏展开时,分号会导致语法错误。比如: #define FOO() { func1(); func2(); } 然后使用的时候: if (condition) FOO(); else ... 这里展开后,if后面跟着的大括号加上分号,会导致else无法匹配,因为if后面跟的是一个复合语句,而分号会使后面的else无法正确连接。这时候如果用do while(0),就可以解决这个问题,因为do while(0)后面需要加分号,这样宏展开后的结构是正确的。 另一个可能是和break语句结合使用。在do while(0)循环中,可以使用break来提前退出,这样可以将一些条件判断包裹在里面,当某个条件不满足时直接break,避免执行后面的代码。这在复杂的宏定义中可能有用,让宏的行为更像一个函数,可以在任何地方退出。 还有可能涉及到作用域的问题。do while(0)会创建一个块作用域,这样里面定义的变量可以局部化,避免污染外部作用域。这在宏定义中尤其重要,因为宏可能在多处展开,如果不限制作用域,可能会有变量名冲突的问题。 另外,可能和代码结构有关,比如在某些情况下需要将多个语句组合成一个单独的块,而使用do while(0)可以确保代码块被当作一个整体处理,尤其是在条件编译或者复杂的控制流中。 需要验证这些想法是否正确。比如,查找一下宏定义中使用do while(0)的例子,以及是否真的能解决if-else的问题。例如,使用do while(0)的宏展开后会是: if (condition) do { ... } while(0); else ... 这样分号是正确闭合的,不会导致语法错误。而如果不用的话,可能展开成没有分号的块,导致语法错误。 另外,关于使用break来退出,比如在宏中可能有多个条件检查,如果某个条件失败,可以用break跳过后续代码。例如: #define PROCESS_DATA(data) \ do { \ if (!data_valid(data)) break; \ process_step1(data); \ process_step2(data); \ } while(0) 这样在调用PROCESS_DATA时,如果data无效,后面的步骤就不会执行,类似于函数中的提前返回。 总结一下,do while(0)的主要用途在宏定义中,解决语法问题、允许使用break、创建局部作用域。此外,可能还有其他情况,比如在C++中避免变量的作用域问题,或者在某些代码结构中统一代码块。 现在需要将这些整理成用户容易理解的回答,结构清晰,分点说明,并给出示例代码。同时,根据用户提供的引用,可能没有直接相关的引用内容,但如果有的话可以引用。比如,引用[3]提到异步编程的哲学,可能与代码结构有关联,但不确定是否适用。用户提供的引用中,引用[2]涉及并行化框架,可能和代码结构中的多线程有关,但do while(0)可能不直接相关。因此,可能不需要引用这些内容,但需要按照用户要求尽量参考之前的回答。不过根据用户提供的引用,似乎没有直接相关的,所以可能不需要添加引用标识。或者,如果有相关的点可以关联的话可以引用,比如宏定义中的结构可能与代码生成框架有关,如引用[4]的MetaGPT生成结构化输出,但不确定是否相关。可能不需要强行引用,用户给的引用可能只是示例,所以按照要求,回答中引用的段落末尾添加引用标识,但如果没有引用的话可以不加。 最后,生成相关问题,可能需要考虑宏的其他用法、作用域问题、循环结构优化等。</think>在编程中,`do while(0)` 的用法看似反直觉,但其在特定场景下有重要意义,尤其在宏定义和代码结构化中。以下是其核心用途和示例: --- ### 一、`do while(0)` 的核心意义 1. **宏定义中的语法完整性** 在定义多语句宏时,若直接使用 `{...}` 包裹代码,可能因分号或作用域问题导致语法错误。例如: ```c #define FOO() { func1(); func2(); } ``` 当与 `if-else` 结合时: ```c if (condition) FOO(); // 展开后为 { ... }; 导致 else 无法匹配 else ... ``` 改用 `do while(0)` 可确保宏展开后语法正确: ```c #define FOO() do { func1(); func2(); } while(0) ``` 此时 `FOO()` 展开为 `do { ... } while(0);`,分号闭合自然,避免语法问题[^1]。 2. **支持 `break` 提前退出** `do while(0)` 允许在宏中使用 `break` 实现类似函数中的“提前返回”: ```c #define PROCESS_DATA(data) \ do { \ if (!validate(data)) break; \ step1(data); \ step2(data); \ } while(0) ``` 若 `validate(data)` 失败,后续步骤自动跳过。 3. **限制变量作用域** 在 `do while(0)` 内部定义的变量仅在此块内有效,避免污染外部命名空间: ```c #define CALCULATE(x) \ do { \ int temp = (x) * 2; \ printf("%d", temp); \ } while(0) ``` --- ### 二、其他应用场景 1. **代码块统一性** 在条件编译或复杂控制流中,`do while(0)` 可将多个语句组合为单一块,便于统一处理: ```c #ifdef DEBUG #define LOG(msg) do { fprintf(stderr, "[DEBUG] %s\n", msg); } while(0) #else #define LOG(msg) #endif ``` 2. **避免空语句警告** 当宏可能为空时,`do while(0)` 可避免编译器警告: ```c #define EMPTY_MACRO() do { } while(0) ``` --- ### 示例代码 ```c // 使用 do while(0) 的宏定义 #define SAFE_FREE(ptr) \ do { \ if (ptr) { \ free(ptr); \ ptr = NULL; \ } \ } while(0) int main() { int* arr = malloc(10 * sizeof(int)); SAFE_FREE(arr); // 安全释放内存并置空指针 return 0; } ``` ---
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