在宏定义中使用 do{}while(0)

本文探讨了宏定义中使用do...while(0)的原因,通过具体示例说明了它如何解决代码结构问题,并解释了为什么这种方式在库开发中尤为重要。
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。 
C语言宏定义使用`do-while(0)`有以下作用和原理: ### 作用 1. **避免空宏定义产生警告**:使用`do{}while(0)`进行空的宏定义,可避免编译器产生警告。例如`#define foo() do{}while(0)`,能防止编译器对空宏定义发出不必要的警告信息 [^1]。 2. **提供独立的代码块**:`do-while(0)`形成一个独立的代码块,可在其中进行变量定义和复杂的代码实现。在这个代码块内定义的变量,其作用域仅限于该代码块,避免了变量名冲突等问题 [^1]。 3. **保证作为一个整体执行**:当出现在判断语句后时,使用`do-while(0)`能保证内的语句作为一个整体被执行。例如,若宏定义为`#define foo(x) action1(); action2();`,在`if(NULL == pPointer) foo();`的情况下,`action1`和`action2`不会同时被执行。而使用`do{action1(); action2();}while(0)`就能确保这两条语句作为一个整体被执行 [^1]。 4. **避免分号问题**:使用单独的`{}`虽然也能保证内语句整体执行,但在某些情况下会引入额外的分号导致编译错误。例如,`#define switch(x,y) {int tmp; tmp=x;x=y;y=tmp;}`,在`if(x>y) switch(x,y); else otheraction();`中,展开后会多出一个分号,导致编译报错。而`do-while(0)`能避免这种问题 [^1]。 ### 原理 从语法角度看,`do-while(0)`是一个循环结构,但由于条件为`0`,循环体只会执行一次。这样既满足了将代码封装为一个整体的需求,又不会引入额外的循环执行。同时,`do-while(0)`语句在结束时需要一个分号,这与C语言中语句以分号结尾的规则相契合,使得的调用方式与普通函数调用相似,方便使用且不易出错。关键在于`while(0)`后面不加分号,如果加了分号就失去了使用`do-while(0)`的意义 [^1][^2]。 示例代码如下: ```c #include <stdio.h> #define hello(str) do{ printf("Hello:%s\n",str); }while(0) int main() { int m = 0; if(m) { hello("hello true"); } else { hello("hello false"); } return 0; } ``` 在上述代码中,`hello`使用`do-while(0)`定义,确保了内的`printf`语句作为一个整体被执行,避免了潜在的语法问题 [^3]。
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