从一个简单的宏定义看linux内核的严谨

从一个简单的宏定义看linux内核的严谨，窥C语言的强大

 

对 typeof 的理解：

实际上， typeof 并不是宏定义，它是GCC的关键字，是GCC特有的特性。如果只知道一个变量的名字要得到其类型，并不是宏定义能够完成的，这需要编译时的信息。所以，typeof 操作是GCC内置的功能，在内核头文件和Glibc头文件中都是找不到typeof的宏定义的。

 

include/linux/kernel.h
------------------------------------------------------
/*
 * min()/max() macros that also do
 * strict type-checking.. See the
 * "unnecessary" pointer comparison.
 */
#define min(x,y) ({         \
    typeof(x) _x = (x);     \
    typeof(y) _y = (y);     \
    (void) (&_x == &_y);    \
    _x < _y ? _x : _y; })

#define max(x,y) ({         \
    typeof(x) _x = (x);     \
    typeof(y) _y = (y);     \
    (void) (&_x == &_y);    \
    _x > _y ? _x : _y; })

 

 (void) (&_x == &_y)
这句不是为了判断两个变量的地址是否相等，而是为了判断两个变量的类型是否相同；如果类型不同，编译阶段，编译器为告警！

------------------------------------------------------

#include

/* 使用该宏时，如果不关心返回值，没有圆括号()也可以，但是{}是必须的 */
#define min(x, y) {                       \
    typeof(x) _min1 = (x);                \
    typeof(y) _min2 = (y);                \
    (void) (&_min1 == &_min2);            \
    _min1 < _min2 ? _min1 : _min2; }

int main ()
{
    min(10, 20);
    if (1)
        min(10, 20);
    return 0;
}


------------------------------------------------------
#include

/*
 * 用该宏时，如果关心返回值，就必须要圆括号()
 * 最后一句是该宏的返回值
 */
#define min(x, y) ({                      \
    typeof(x) _min1 = (x);                \
    typeof(y) _min2 = (y);                \
    (void) (&_min1 == &_min2);            \
    _min1 < _min2 ? _min1 : _min2; })

int main ()
{
    int ret;
    ret = min(10, 20);
    printf("ret = %d\n", ret);
    return 0;
}

------------------------------------------------------
#include

/*
 * 检测变量类型是否相同
 * (void) (&_min1 == &_min2);
 */
#define min(x, y) ({                      \
    typeof(x) _min1 = (x);                \
    typeof(y) _min2 = (y);                \
    (void) (&_min1 == &_min2);            \
    _min1 < _min2 ? _min1 : _min2; })

int main ()
{
    int  ret;
    int  i;
    char j;
    ret = min(i, j);
    printf("ret = %d\n", ret);
    return 0;
}

------------------------------------------------------
#include

/*
 * 防止类似i++类型的参数，被重复计算
 * typeof(x) _min1 = (x);
 */
#define min(x, y) ({                      \
    typeof(x) _min1 = (x);                \
    typeof(y) _min2 = (y);                \
    (void) (&_min1 == &_min2);            \
    _min1 < _min2 ? _min1 : _min2; })

int main ()
{
    int ret;
    int i = 100;
    int j = 200;
    ret = min(i++, j++);
    printf("ret = %d\n", ret);
    return 0;
}

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#include

/*
 * 这种写法，利用了do while的巧妙之处，但是也有最大一个缺憾，无法获得该宏的返回值；
 * 如果只想实现一组语句的正确执行，而不关心其返回值，可以使用do while；
 * 但是如果想获取这组语句的返回值，则必须使用()和{}，将返回值放在最后一句。
 */
#define min(x, y)                         \
do {                                      \
    typeof(x) _min1 = (x);                \
    typeof(y) _min2 = (y);                \
    (void) (&_min1 == &_min2);            \
    _min1 < _min2 ? _min1 : _min2;        \
} while (0)

int main ()
{
    min(10, 30);
    return 0;
}

 

------------------------------------------------------
#include

int main ()
{
    int  i;
    char j;
    /*
     * 通过下面测试证明，取址操作获取的地址是有类型的
     * &i 获取的地址类型为 int  *
     * &j 获取的地址类型为 char *
     */
    printf("&i   = %p\n", &i);
    printf("&i+1 = %p\n", &i+1);
    printf("&j   = %p\n", &j);
    printf("&j+1 = %p\n", &j+1);

    (void)(&i == &j);
    return 0;
}



$ gcc test.c
test.c: 在函数‘main’中：
test.c:17: 警告： 比较不相关的指针时缺少类型转换
$ ./a.out
&i   = 0xbfeccbac
&i+1 = 0xbfeccbb0
&j   = 0xbfeccbb3
&j+1 = 0xbfeccbb4