【代码拾遗】linux内核中的typecheck(unsigned long, a)作用？（做类型检测）

背景

typecheck 函数是一个C语言利用编译器特性的技巧。对于C语言代码中如果指定类型和入参不一致，编译器就会告警。typecheck实现原理就是用指定类型T来定义一个临时变量A，然后用typeof获取入参变量的类型T’来定义临时变量B。然后取地址将B的地址赋值和A的地址比较，如果编译器报错，说明两个类型不一样T不等于T‘。利用此方法从而实现了一个C语言级别来检测变量类型的功能。

代码结构

typecheck 函数是一个C语言利用编译器特性

#define typecheck(type,x) \
({	type __dummy; \
	typeof(x) __dummy2; \
	(void)(&__dummy == &__dummy2); \
	1; \
})

实际用法

本文以很常用的time_after内核接口来看内核的time_after如何做的？

定义处：

#define time_after(a,b)		\
	(typecheck(unsigned long, a) && \
	 typecheck(unsigned long, b) && \
	 ((long)((b) - (a)) < 0))

#define time_before(a,b)	time_after(b,a)

使用处：

		if (time_after(jiffies, end) ||
		    test_and_clear_bit(MLX5_BREAK_FW_WAIT, &dev->intf_state)) {
			err = -EBUSY;
			break;
		}

可以看到time_after(jiffies, end)，本质就是 if end < jiffies, 说明当前jiffied after 了end，说明超时了。 但是内核不直接用 end < jiffies，因为它是一个被大量使用的接口，他通过一个工程手法，在编译阶段就来给你check避免用户用错。工程手法，就是检测期望的两个变量一致，并且变量类型都是jiffies所属的unsigned long。并且用宏定义还避免了函数的资源消耗。另外甚至还借用了编译器的优化，甚至可以实现编译检测，但是完全不增加多余动作。可见前人的智慧。当然这种检测主要是用在宏定义里面检测，如果是函数，C语言自己就直接检测了。并且这里比较不用if a < b这种然后返回或者三目运算，直接用加减算数，用一条指令完成。

实践借鉴

这个例子其实在平时工作中提供的接口也可以借鉴。如果是对外暴露的接口，有两个相同的变量，可以做一个check，来判断。

自己手写一个是：

#define my_api_bigger(a, b) (typecheck(int,a) && typecheck(int, b) && ((a - b) < 0)) 


char a;
int b;
my_api(a, b); #这里就会报错

综上可以看到 这种typecheck在C语言的宏定义中用来利用编译器检测入参错误，达到类似函数的效果，同时保证性能，是一个不错的做法。
另外还有一个为什么不用inline来实现这个功能呢？有什么不同？
inline是在编译阶段，宏定义是在预编译阶段。
不同阶段有什么不一样？宏定义还可以进行扩展，可以做一些代码预编译的一些机器，比如##，比如拼接等，涉及到编码相关的行为。需求千千万，机制策略分离。