do{}while(0)只执行一次无意义?你可能真的没理解!

开发 后端
在嵌入式开发中,宏定义非常强大也非常便捷,如果正确使用可以让你的工作事半功倍。

在嵌入式开发中,宏定义非常强大也非常便捷,如果正确使用可以让你的工作事半功倍。然而,在很多的C程序中,你可能会看到不是那么直接的比较特殊一点的宏定义,比如do{}while(0)。

do{conditional code}while(condition)结构

流程图如下:

一般结构如以下代码 

  1. do  
  2.  
  3.   //循环体  
  4.  
  5. while (条件表达式); 

do while/while do的区别

  •  do while()

意思是先干了再说!!

  •  while() do

意思是先看看能不能干!

初见do{...}while(0)

linux内核和其他一些开源的代码中,经常会遇到这样的代码: 

  1. do{ 
  2.  
  3.  ... 
  4.  
  5. }while(0) 

这样的代码一看就不是一个循环,do..while表面上在这里一点意义都没有,只执行一次而已,那么为什么要这么用呢?

总结了7种妙处

实际上,do{...}while(0)的作用可不止一点点,下面我列举了一些。

  1.  有时候只是为了代码分块,比仅仅使用{}更直观些。例如在cocos2d-x代码中 
  1. do  
  2.  
  3.     CCImage* pImage = new CCImage();  
  4.     CC_BREAK_IF(NULL == pImage);  
  5.     bRet = pImage->initWithString(text, (int)dimensions.width, (int)dimensions.height, eAlign, fontName, (int)fontSize);  
  6.     CC_BREAK_IF(!bRet);  
  7.     bRet = initWithImage(pImage);  
  8.     CC_SAFE_RELEASE(pImage);  
  9. } while (0); 

      2.  为了宏展开的时候不会出错。如果直接放在花括号里会出错的

举例来说,假设你需要定义这样一个宏: 

  1. #define DOSOMETHING() action1(); action2(); 

这个宏的本意是,当执行DOSOMETHING()时,action1(),action2()都会被调用。如果有判断,再执行这个宏的话,如下: 

  1. if(NULL == pPointer)  
  2.   DOSOMETHING();  
  3. else  
  4.   ... 

这样宏在预处理的时候会直接被展开,放在花括号里,那么实际上写的代码如下: 

  1. if(NULL == pPointer)  
  2.     action1();  
  3. action2();  
  4. else  
  5.   ... 

这展开存在两个问题:

  •  因为if分支后面有两个语句,导致else分支没有对应的if,编译失败。
  •  假设没有else分支,则DOSOMETHING中的第二个语句无论if测试是否通过,都会执行。

那么仅仅使用{}把action1()、action2()包起来行么?比如: 

  1. #define DOSOMETHING() { action1(); action2(); } 

我们在写代码的时候都习惯在语句右面加上分号,如果在宏中使用{},代码编译展开后宏就相当于这样写了:{...};,展开后如下: 

  1. if(NULL == pPointer)  
  2.  
  3.     action1();  
  4.     action2();  
  5. };  
  6. else  
  7.   ... 

这段代码中大括号后多了一个分号,如果有else,那么else又没有对应的if了,编译出错。

那么办法来了

如果我们使用do{...}while(0)来定义宏,即: 

  1. #define DOSOMETHING() \  
  2.         do{ \  
  3.           action1();\  
  4.           action2();\  
  5.         }while(0)\ 

宏被展开后,上面的调用语句会保留初始的语义,同时绝大部分编译器都能够识别do{...}while(0)这种无用的循环并进行优化,不会导致性能优化的降低。

小结

在Linux内核和驱动代码还有cocos2d-x中,很多宏实现都使用do{...}while(0)来包裹他们的逻辑,Google的Robert Love(先前从事Linux内核开发)给我们解答如下:

    “    让你定义的宏总是以相同的方式工作,不管在调用代码中怎么使用分号和大括号,而该宏总能确保其行为是一致的。

      3.  当你执行一段代码到一半,想跳过剩下的一半的时候,如果你正处于do{...}while(0)循环中,则能用break达到这个目的。 

  1. do  
  2.  
  3.   执行.  
  4.   再执行…  
  5.   if (如果有什么条件满足)  
  6.   {  
  7.     我想跳到另外一段代码了,剩下的不执行了,可是不建议用goto语句,怎么办呢?  
  8.      break;/*搞定*/  
  9.   }  
  10.   我有可能被执行.  
  11. }while(false) 

举个例子如下 

  1. do  
  2.  
  3.   if(!a) break;  
  4.   //do something here  
  5.   if(!b) break;  
  6.   //do another thing here    
  7. }while(0); 

      4.  变形的goto,有些公司不让用goto。在一些函数中,需要实现条件转移,或者构成循环,跳出循环体,使用goto总是一种简单的方法,例如: 

  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <stdlib.h>  
  3. int main()  
  4.  
  5.    char *str;  
  6.    /* 最初的内存分配 */  
  7.    str = (char *) malloc(15);  
  8.    if(str != NULL)  
  9.      goto loop;  
  10.    printf("hello world\n");  
  11. loop:  
  12.    printf("malloc success\n");  
  13.    return(0);  

但由于goto不符合软件工程的结构化,而且有可能使得代码难懂,所以很多人都不倡导使用,这个时候我们可以使用do{...}while(0)来做同样的事情: 

  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <stdlib.h>  
  3. int main()  
  4.  
  5.   do{  
  6.       char *str;  
  7.       /* 最初的内存分配 */  
  8.       str = (char *) malloc(15);  
  9.       if(str != NULL)  
  10.        break;  
  11.       printf("hello world\n");  
  12.   }while(0);  
  13.    printf("malloc success\n"); 
  14.    return(0);  

这里将函数主体部分使用do{...}while(0)包含起来,使用break来代替goto,后续的清理工作在while之后,现在既能达到同样的效果,而且代码的可读性、可维护性都要比上面的goto代码好的多了。

      5.  可以是兼容各种编译器 

  1. int a;  
  2. a = 10 
  3. int b;  
  4. b = 20

这种代码在只支持c89的编译器上是编译不过去的,比如ADS 2.0。 

  1. int a;  
  2. a = 10 
  3. do  
  4.  
  5.    int b;  
  6.    b = 20 
  7. }while(0); 

      6.  避免由宏引起的警告内核中由于不同架构的限制,很多时候会用到空宏。在编译的时候,这些空宏会给出警告,为了避免这样的warning,我们可以使用do{...}while(0)来定义空宏: 

  1. #define DOSOMETHING() do{}while(0) 

      7.  定义单一的函数块来完成复杂的操作

如果你有一个复杂的函数,变量很多,而且你不想要增加新的函数,可以使用do{...}while(0),将你的代码写在里面,里面可以定义变量而不用考虑变量名会同函数之前或者之后的重复,例如 

  1. int key;  
  2. string value;  
  3. int func()  
  4.  
  5.     int key = GetKey();  
  6.     string value = GetValue();  
  7.     dosomething for key,value;  
  8.     do{  
  9.         int key;string value;  
  10.         dosomething for this key,value;  
  11.     }while(0);      

但是为了代码的可读性,尽量声明不同的变量名,以便于后续开发人员欣赏 

 

责任编辑:庞桂玉 来源: C语言与C++编程
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