do {} while (0) 用法

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#branch #linux内核 #编译器 #action #gcc #优化

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本文探讨了在C/C++中使用do{...}

#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。

为什么很多linux内核中宏#defines用do { ... } while(0)？

有很多原因：

（Dave Miller的说法）：

编译器对于空语句会给出告警，这是为什么#define FOO do{ }while(0);

给定一个基本块（局部可视域），定义很多局部变量；

（Ben Collins的说法）：

在条件代码中，允许定义复杂的宏。可以想像有很多行宏，如下代码：

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

现在，想像下面的应用:

if (blah == 2)
         FOO(blah);

展开后代码为:

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

就像你看到的，if仅仅包含了printf（），而do_something_useful()调用是无条件调用。因此，如果用do { ... } while(0)，结果是：

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

这才是所期望的结果。
（Per Persson的说法）：
像 Miller and Collins指出的那样，需要一个块语句包含多个代码行和声明局部变量。但是，本质如下面例子代码：

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

上面代码在有些时候却不能有效工作，下面代码是一个有两个分支的if语句：

if (x > y)

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

展开后代码如下：

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();

问题是分号（；）出现在块后面。解决这个问题可以用do{}while（0）：

if (x > y)
         do {
                 int tmp;
                 tmp = x;
                 x = y;
                 y = tmp;
         } while(0);
else
         do_something();

（ Bart Trojanowski的说法）：
Gcc加入了语句解释，它提供了一个替代do-while-0块的方法。对于上面的解决方法如下，并且更加符合常理

#define FOO(arg) ({ /

            typeof(arg) lcl; /
            lcl = bar(arg);   /
            lcl;              /
     })