do{}while(0)只執(zhí)行一次無意義?你可能真的沒理解!
在嵌入式開發(fā)中,宏定義非常強大也非常便捷,如果正確使用可以讓你的工作事半功倍。然而,在很多的C程序中,你可能會看到不是那么直接的比較特殊一點的宏定義,比如do{}while(0)。
do{conditional code}while(condition)結構
流程圖如下:
一般結構如以下代碼
- do
- {
- //循環(huán)體
- }
- while (條件表達式);
do while/while do的區(qū)別
- do while()
意思是先干了再說?。?/p>
- while() do
意思是先看看能不能干!
初見do{...}while(0)
linux內核和其他一些開源的代碼中,經常會遇到這樣的代碼:
- do{
- ...
- }while(0)
這樣的代碼一看就不是一個循環(huán),do..while表面上在這里一點意義都沒有,只執(zhí)行一次而已,那么為什么要這么用呢?
總結了7種妙處
實際上,do{...}while(0)的作用可不止一點點,下面我列舉了一些。
- 有時候只是為了代碼分塊,比僅僅使用{}更直觀些。例如在cocos2d-x代碼中
- do
- {
- CCImage* pImage = new CCImage();
- CC_BREAK_IF(NULL == pImage);
- bRet = pImage->initWithString(text, (int)dimensions.width, (int)dimensions.height, eAlign, fontName, (int)fontSize);
- CC_BREAK_IF(!bRet);
- bRet = initWithImage(pImage);
- CC_SAFE_RELEASE(pImage);
- } while (0);
2. 為了宏展開的時候不會出錯。如果直接放在花括號里會出錯的
舉例來說,假設你需要定義這樣一個宏:
- #define DOSOMETHING() action1(); action2();
這個宏的本意是,當執(zhí)行DOSOMETHING()時,action1(),action2()都會被調用。如果有判斷,再執(zhí)行這個宏的話,如下:
- if(NULL == pPointer)
- DOSOMETHING();
- else
- ...
這樣宏在預處理的時候會直接被展開,放在花括號里,那么實際上寫的代碼如下:
- if(NULL == pPointer)
- action1();
- action2();
- else
- ...
這展開存在兩個問題:
- 因為if分支后面有兩個語句,導致else分支沒有對應的if,編譯失敗。
- 假設沒有else分支,則DOSOMETHING中的第二個語句無論if測試是否通過,都會執(zhí)行。
那么僅僅使用{}把action1()、action2()包起來行么?比如:
- #define DOSOMETHING() { action1(); action2(); }
我們在寫代碼的時候都習慣在語句右面加上分號,如果在宏中使用{},代碼編譯展開后宏就相當于這樣寫了:{...};,展開后如下:
- if(NULL == pPointer)
- {
- action1();
- action2();
- };
- else
- ...
這段代碼中大括號后多了一個分號,如果有else,那么else又沒有對應的if了,編譯出錯。
那么辦法來了
如果我們使用do{...}while(0)來定義宏,即:
- #define DOSOMETHING() \
- do{ \
- action1();\
- action2();\
- }while(0)\
宏被展開后,上面的調用語句會保留初始的語義,同時絕大部分編譯器都能夠識別do{...}while(0)這種無用的循環(huán)并進行優(yōu)化,不會導致性能優(yōu)化的降低。
小結
在Linux內核和驅動代碼還有cocos2d-x中,很多宏實現(xiàn)都使用do{...}while(0)來包裹他們的邏輯,Google的Robert Love(先前從事Linux內核開發(fā))給我們解答如下:
“ 讓你定義的宏總是以相同的方式工作,不管在調用代碼中怎么使用分號和大括號,而該宏總能確保其行為是一致的。
3. 當你執(zhí)行一段代碼到一半,想跳過剩下的一半的時候,如果你正處于do{...}while(0)循環(huán)中,則能用break達到這個目的。
- do
- {
- 執(zhí)行.
- 再執(zhí)行…
- if (如果有什么條件滿足)
- {
- 我想跳到另外一段代碼了,剩下的不執(zhí)行了,可是不建議用goto語句,怎么辦呢?
- break;/*搞定*/
- }
- 我有可能被執(zhí)行.
- }while(false)
舉個例子如下
- do
- {
- if(!a) break;
- //do something here
- if(!b) break;
- //do another thing here
- }while(0);
4. 變形的goto,有些公司不讓用goto。在一些函數中,需要實現(xiàn)條件轉移,或者構成循環(huán),跳出循環(huán)體,使用goto總是一種簡單的方法,例如:
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- int main()
- {
- char *str;
- /* 最初的內存分配 */
- str = (char *) malloc(15);
- if(str != NULL)
- goto loop;
- printf("hello world\n");
- loop:
- printf("malloc success\n");
- return(0);
- }
但由于goto不符合軟件工程的結構化,而且有可能使得代碼難懂,所以很多人都不倡導使用,這個時候我們可以使用do{...}while(0)來做同樣的事情:
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- int main()
- {
- do{
- char *str;
- /* 最初的內存分配 */
- str = (char *) malloc(15);
- if(str != NULL)
- break;
- printf("hello world\n");
- }while(0);
- printf("malloc success\n");
- return(0);
- }
這里將函數主體部分使用do{...}while(0)包含起來,使用break來代替goto,后續(xù)的清理工作在while之后,現(xiàn)在既能達到同樣的效果,而且代碼的可讀性、可維護性都要比上面的goto代碼好的多了。
5. 可以是兼容各種編譯器
- int a;
- a = 10;
- int b;
- b = 20;
這種代碼在只支持c89的編譯器上是編譯不過去的,比如ADS 2.0。
- int a;
- a = 10;
- do
- {
- int b;
- b = 20;
- }while(0);
6. 避免由宏引起的警告內核中由于不同架構的限制,很多時候會用到空宏。在編譯的時候,這些空宏會給出警告,為了避免這樣的warning,我們可以使用do{...}while(0)來定義空宏:
- #define DOSOMETHING() do{}while(0)
7. 定義單一的函數塊來完成復雜的操作
如果你有一個復雜的函數,變量很多,而且你不想要增加新的函數,可以使用do{...}while(0),將你的代碼寫在里面,里面可以定義變量而不用考慮變量名會同函數之前或者之后的重復,例如
- int key;
- string value;
- int func()
- {
- int key = GetKey();
- string value = GetValue();
- dosomething for key,value;
- do{
- int key;string value;
- dosomething for this key,value;
- }while(0);
- }
但是為了代碼的可讀性,盡量聲明不同的變量名,以便于后續(xù)開發(fā)人員欣賞