linux内核中的min、max函数

Linux内核代码有很多很经典的代码，仔细去看看，可以学到很多知识。今天说说Linux是怎么实现min和max的。max和min函数都是比较常用的，可以用函数，或者利用宏去实现，一般我们会这样去写：

#define min(x,y) ((x)>(y)?(y):(x))
#define max(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))

但是上面的写法是有副作用的。比如输入：

minval = min(x++, y);

替换宏之后，代码变成：

minval = ((x++)>(y)?(y):(x++))

可以看出，如果x是最小值，那么它加了两次，很明显是不对的。现在看看Linux内核是怎么实现min和max宏的。

	/*
	 * min()/max() macros that also do
	 * strict type-checking.. See the
	 * "unnecessary" pointer comparison.
	 */
	 #define min(x, y) ({                            \
	         typeof(x) _min1 = (x);                  \
	         typeof(y) _min2 = (y);                  \
	         (void) (&_min1 == &_min2);              \
	         _min1 < _min2 ? _min1 : _min2; })
	  
	 #define max(x, y) ({                            \
	         typeof(x) _max1 = (x);                  \
	         typeof(y) _max2 = (y);                  \
	         (void) (&_max1 == &_max2);              \
	         _max1 > _max2 ? _max1 : _max2; })
	  
	 #define min3(x, y, z) ({                        \
	         typeof(x) _min1 = (x);                  \
	         typeof(y) _min2 = (y);                  \
	         typeof(z) _min3 = (z);                  \
	         (void) (&_min1 == &_min2);              \
	         (void) (&_min1 == &_min3);              \
	         _min1 < _min2 ? (_min1 < _min3 ? _min1 : _min3) : \
	                 (_min2 < _min3 ? _min2 : _min3); })
	  
	 #define max3(x, y, z) ({                        \
	         typeof(x) _max1 = (x);                  \
	         typeof(y) _max2 = (y);                  \
	         typeof(z) _max3 = (z);                  \
	         (void) (&_max1 == &_max2);              \
	         (void) (&_max1 == &_max3);              \
	         _max1 > _max2 ? (_max1 > _max3 ? _max1 : _max3) : \
	                 (_max2 > _max3 ? _max2 : _max3); })

里面有很多东西都没见过，但是它能解决传统的min/max宏带来的副作用。下面来一一说一下上面宏的含义：

1、typeof(xxx)含义：用来获取xxx的类型

typeof(x) _min1 = (x);

2、({XXXX})含义：类似与C中的逗号表达式，XXXX可以包含有多条语句(可以是变量定义、复杂的控制语句)，该表达式的值为XXXX中的最后一条语句的值。

#include <iostream>

using namespace std;
 
int main(){
    int lastValue = 0;
    lastValue = ({
        int x = 1, y = 10;
        for(int i = 1; i <= y; i++){
            x *= i;
        }
        x;
    });
    cout << lastValue << endl;
    return 0；
}

结合了type和({})可以很好的消除宏的副作用。比如上面的

minval = min(x++, y);

如果代入了Linux内核中的min宏，扩展之后会变成：

minval = ({                                \
         typeof(x) _min1 = (x++);          \
         typeof(y) _min2 = (y);            \
         (void) (&_min1 == &_min2);        \
         _min1 < _min2 ? _min1 : _min2; })

可以看到，x只被加了一次，如果x是最小值，结果是正确的。

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