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分类: C/C++

2018-02-22 16:22:26

原文:宏定义中使用do{}while(0)的好处

#define MACRO_NAME(para) do{macro content}while(0)的格式,总结了以下几个原因:
1,空的宏定义避免warning:
#define foo() do{}while(0)
2,存在一个独立的block,可以用来进行变量定义,进行比较复杂的实现。
3,如果出现在判断语句过后的宏,这样可以保证作为一个整体来是实现:
#define foo(x) /
action1(); /
action2();

在以下情况下:
if(NULL == pPointer)
   foo();
就会出现action1和action2不会同时被执行的情况,而这显然不是程序设计的目的。

4,以上的第3种情况用单独的{}也可以实现,但是为什么一定要一个do{}while(0)呢,看以下代码:
#define switch(x,y) {int tmp; tmp="x";x=y;y=tmp;}
if(x>y)
switch(x,y);
else       //error, parse error before else
otheraction();
在把宏引入代码中,会多出一个分号,从而会报错。

使用do{….}while(0) 把它包裹起来,成为一个独立的语法单元,从而不会与上下文发生混淆。同时因为绝大多数的编译器都能够识别do{…}while(0)这种无用的循环并进行优化,所以使用这种方法也不会导致程序的性能降低。


    在C++中,有三种类型的循环语句:for, while, 和do...while, 但是在一般应用中作循环时, 我们可能用for和while要多一些,do...while相对不受重视。
    但是,最近在读我们项目的代码时,却发现了do...while的一些十分聪明的用法,不是用来做循环,而是用作其他来提高代码的健壮性。
1. do...while(0)消除goto语句。
通常,如果在一个函数中开始要分配一些资源,然后在中途执行过程中如果遇到错误则退出函数,当然,退出前先释放资源,我们的代码可能是这样:
version 1

点击(此处)折叠或打开

  1. bool Execute()
  2. {
  3.    // 分配资源
  4.    int *p = new int;
  5.    bool bOk(true);

  6.    // 执行并进行错误处理
  7.    bOk = func1();
  8.    if(!bOk)
  9.    {
  10.       delete p;
  11.       p = NULL;
  12.       return false;
  13.    }

  14.    bOk = func2();
  15.    if(!bOk)
  16.    {
  17.       delete p;
  18.       p = NULL;
  19.       return false;
  20.    }

  21.    bOk = func3();
  22.    if(!bOk)
  23.    {
  24.       delete p;
  25.       p = NULL;
  26.       return false;
  27.    }

  28.    // ..........

  29.    // 执行成功,释放资源并返回
  30.     delete p;
  31.     p = NULL;
  32.     return true;
  33.    
  34. }
这里一个最大的问题就是代码的冗余,而且我每增加一个操作,就需要做相应的错误处理,非常不灵活。于是我们想到了goto:
version 2

点击(此处)折叠或打开

  1. bool Execute()
  2. {
  3.    // 分配资源
  4.    int *p = new int;
  5.    bool bOk(true);

  6.    // 执行并进行错误处理
  7.    bOk = func1();
  8.    if(!bOk) goto errorhandle;

  9.    bOk = func2();
  10.    if(!bOk) goto errorhandle;

  11.    bOk = func3();
  12.    if(!bOk) goto errorhandle;

  13.    // ..........

  14.    // 执行成功,释放资源并返回
  15.     delete p;
  16.     p = NULL;
  17.     return true;

  18. errorhandle:
  19.     delete p;
  20.     p = NULL;
  21.     return false;
  22.    
  23. }
代码冗余是消除了,但是我们引入了C++中身份比较微妙的goto语句,虽然正确的使用goto可以大大提高程序的灵活性与简洁性,但太灵活的东西往往是很危险的,它会让我们的程序捉摸不定,那么怎么才能避免使用goto语句,又能消除代码冗余呢,请看do...while(0)循环:
version3

点击(此处)折叠或打开

  1. bool Execute()
  2. {
  3.    // 分配资源
  4.    int *p = new int;

  5.    bool bOk(true);
  6.    do
  7.    {
  8.       // 执行并进行错误处理
  9.       bOk = func1();
  10.       if(!bOk) break;

  11.       bOk = func2();
  12.       if(!bOk) break;

  13.       bOk = func3();
  14.       if(!bOk) break;

  15.       // ..........

  16.    }while(0);

  17.     // 释放资源
  18.     delete p;
  19.     p = NULL;
  20.     return bOk;
  21.    
  22. }
2 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。
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