在许多C/ c++宏中,我看到宏的代码被包装在似乎毫无意义的do while循环中。下面是一些例子。

#define FOO(X) do { f(X); g(X); } while (0)
#define FOO(X) if (1) { f(X); g(X); } else

我看不出他在做什么。为什么不干脆不写呢?

#define FOO(X) f(X); g(X)

当前回答

虽然编译器应该优化掉do{…},(假);循环,还有另一个解决方案不需要这个结构。解决方案是使用逗号操作符:

#define FOO(X) (f(X),g(X))

或者更奇特:

#define FOO(X) g((f(X),(X)))

虽然这可以很好地用于单独的指令,但它不适用于构造变量并用作#define的一部分的情况:

#define FOO(X) (int s=5,f((X)+s),g((X)+s))

在这种情况下,将被迫使用do/while结构。

其他回答

做…如果……还有别的方法可以让 宏后面的分号总是同样的意思。比如说你 就像你的第二个宏。

#define BAR(X) f(x); g(x)

如果你用BAR(X);如果…Else语句,if语句的语句体没有被花括号括起来,你会得到一个糟糕的惊喜。

if (corge)
  BAR(corge);
else
  gralt();

上面的代码将展开为

if (corge)
  f(corge); g(corge);
else
  gralt();

这在语法上是不正确的,因为else不再与if关联。在宏中用大括号括起来没有帮助,因为大括号后面的分号在语法上是不正确的。

if (corge)
  {f(corge); g(corge);};
else
  gralt();

解决这个问题有两种方法。第一种方法是在宏中使用逗号对语句进行排序,而不剥夺它像表达式一样工作的能力。

#define BAR(X) f(X), g(X)

上面版本的bar bar将上面的代码扩展为下面的代码,这在语法上是正确的。

if (corge)
  f(corge), g(corge);
else
  gralt();

如果你有一个更复杂的代码体而不是f(X)这是行不通的,它需要放在自己的代码块中,比如声明局部变量。在大多数情况下,解决方案是使用do…而使宏成为一个单独的语句,使用分号而不会造成混淆。

#define BAR(X) do { \
  int i = f(X); \
  if (i > 4) g(i); \
} while (0)

你不必用do…不过,你可以用if…Else也是,尽管when if…Else扩展到if…否则它会导致“悬空Else”,这可能会使现有的悬空Else问题更难找到,如下面的代码所示。

if (corge)
  if (1) { f(corge); g(corge); } else;
else
  gralt();

重点是在悬空分号错误的上下文中使用分号。当然,在这一点上,可以(也可能应该)认为将BAR声明为一个实际的函数而不是宏会更好。

总之,做…而有工作围绕C预处理器的缺点。当那些C风格指南告诉你不要使用C预处理器时,这就是他们所担心的事情。

由于某些原因,我不能评论第一个答案……

有些人展示了带局部变量的宏,但没有人提到不能在宏中使用任何名称!它总有一天会伤害用户!为什么?因为输入参数被替换到宏模板中。在你的宏例子中,你使用了最常用的变量名i。

例如下面的宏

#define FOO(X) do { int i; for (i = 0; i < (X); ++i) do_something(i); } while (0)

在以下函数中使用

void some_func(void) {
    int i;
    for (i = 0; i < 10; ++i)
        FOO(i);
}

该宏将不会使用some_func开头声明的预期变量i,而是在do…宏的While循环。

因此,永远不要在宏中使用通用变量名!

上述答案解释了这些结构的含义,但两者之间有一个未被提及的显著差异。事实上,有一个理由更喜欢做…而如果…其他结构。

如果……Else结构的特点是它不强制你输入分号。就像下面的代码:

FOO(1)
printf("abc");

尽管我们(错误地)漏掉了分号,但代码将扩展为

if (1) { f(X); g(X); } else
printf("abc");

并且将静默地编译(尽管一些编译器可能会对不可访问的代码发出警告)。但是printf语句永远不会被执行。

做……While构造就没有这样的问题,因为While(0)后面唯一有效的标记是分号。

我想没有提到过,所以考虑一下

while(i<100)
  FOO(i++);

会被翻译成

while(i<100)
  do { f(i++); g(i++); } while (0)

注意i++是如何被宏求值两次的。这可能会导致一些有趣的错误。

解释

执行{}while(0)和if (1) {} else确保宏被扩展到只有一条指令。否则:

if (something)
  FOO(X); 

将扩大为:

if (something)
  f(X); g(X); 

g(X)将在if控制语句之外执行。当使用do {} while(0)和if (1) {} else时,可以避免这种情况。


更好的选择

使用GNU语句表达式(不是标准C的一部分),你有一个比{}while(0)和if (1) {} else更好的方法来解决这个问题,只需使用({}):

#define FOO(X) ({f(X); g(X);})

并且此语法与返回值兼容(注意do {} while(0)不兼容),例如:

return FOO("X");