盘点Linux内核源码中使用宏定义的若干技巧（1）

在C中，宏定义的概念虽然简单，但是真要用好却并不那么容易，下面从Linux源码中抽取一些宏定义的使用方法，希望能从中得到点启发：

1. 类型检查
比如module_init的宏定义：

#define module_init(initfn)                    \
    static inline initcall_t __inittest(void)        \
    { return initfn; }                    \
    int init_module(void) __attribute__((alias(#initfn)));

module_init宏的关键点是在代码中的第4行，通过gcc别名的特性将init_module与initfn等同起来。这里宏定义的技巧出现在第2和3行，通过return initfn实际上是来对initfn做静态类型检查，以确保程序员不会提供一个原型不符合要求的模块初始化函数，后者要求是一个参数值为void，返回者为int类型的函数。所以，如果你定义了一个比如void my_module_init(void)或者是void my_module_init(int)这样的模块初始化函数作为module_init宏参数，那么编译时就会出现类似下面的warning:
GPIO/fsl-gpio.c: In function '__inittest':
GPIO/fsl-gpio.c:46: warning: return from incompatible pointer type

2. 变长参数列表，比如系统调用相关的定义：

#define __SYSCALL_DEFINEx(x, name, ...)                    \
    asmlinkage long sys##name(__SC_DECL##x(__VA_ARGS__))

#define SYSCALL_DEFINEx(x, sname, ...)                \
    __SYSCALL_DEFINEx(x, sname, __VA_ARGS__)

#define SYSCALL_DEFINE1(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(1, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINE2(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(2, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINE3(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(3, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINE4(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(4, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINE5(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(5, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINE6(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(6, _##name, __VA_ARGS__)

所以源码中的SYSCALL_DEFINE1(close, unsigned int, fd)将展开成：
asmlinkage long sys_close(__SC_DECL1(unsigned int, fd))
可见，上述宏定义SYSCALL_DEFINE1中除第一个参数明确给出外，对于可变长的参数列表，采用__VA_ARGS__就可以圆满解决，换言之，__VA_ARGS__成了变长参数列表的容器了。

3.这条也不能算是技巧了，C中宏定义的一种很常见的用法，Linux内核源码中也大量使用:
  #define STR(x)  #x
#的使用将把宏参数x变成一个字符串，比如STR(my hub)将转化成"my hub"
另一个常见的符号是##，它用来将两个参数粘合到一起，比如
  #define STR1(a,b) a##b
那么STR1(my hub,   is good)将转换成my hubis good，可见##会自动把第2个参数前的空格给移除掉。

4. do...while(0)这个就不用多说了吧，不过有个问题是，如果使用{...}来代替do{...)while(0)行不行呢？其实呢，大部分情况下都没有问题，事实上内核源码中有时候就用一个大括号来代替do...while(0)，所以没有必然确定的理由说用{...}来代替do...while(0)就一定会有问题，所以我基本上倾向于认为这个只是个人习惯的不同。事实上如果宏的定义者和使用者能够注意到此点，就足够了。