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编程语言do{}while(0)

作者:佚名     来源: C语言与C++编程点击数:983发布时间: 2020-08-29 09:05:58

标签: 编程语言嵌入式开发Linux

大神带你学编程,欢迎选课

do{}while(0)只执行一次无意义?你可能真的没理解!在过去的几十年间,大量的编程语言被发明、被取代、被修改或组合在一起。尽管人们多次试图创造一种通用的程序设计语言,却没有一次尝试是成功的。之所以有那么多种不同的编程语言存在的原因是,编写程序的初衷其实也各不相同;新手与老手之间技术的差距非常大,而且有许多语言对新手来说太难学;还有,不同程序之间的运行成本(runtime cost)各不相同。

 在嵌入式开发中,宏定义非常强大也非常便捷,如果正确使用可以让你的工作事半功倍。然而,在很多的C程序中,你可能会看到不是那么直接的比较特殊一点的宏定义,比如do{}while(0)。

do{conditional code}while(condition)结构

流程图如下:

编程语言do{}while(0)_编程语言_嵌入式开发_Linux_课课家

一般结构如以下代码

  1. do  
  2. {  
  3.   //循环体  
  4. }  
  5. while (条件表达式); 

do while/while do的区别

  •  do while()

意思是先干了再说!!

  •  while() do

意思是先看看能不能干!

初见do{...}while(0)

Linux内核和其他一些开源的代码中,经常会遇到这样的代码:

  1. do{ 
  2.  
  3.  ... 
  4.  
  5. }while(0) 

这样的代码一看就不是一个循环,do..while表面上在这里一点意义都没有,只执行一次而已,那么为什么要这么用呢?

总结了7种妙处

实际上,do{...}while(0)的作用可不止一点点,下面我列举了一些。

  1.  有时候只是为了代码分块,比仅仅使用{}更直观些。例如在Cocos2d-x代码中 
  1. do  
  2. {  
  3.     CCImage* pImage = new CCImage();  
  4.     CC_BREAK_IF(NULL == pImage);  
  5.     bRet = pImage->initWithString(text, (int)dimensions.width, (int)dimensions.height, eAlign, fontName, (int)fontSize);  
  6.     CC_BREAK_IF(!bRet);  
  7.     bRet = initWithImage(pImage);  
  8.     CC_SAFE_RELEASE(pImage);  
  9. } while (0); 

    2.  为了宏展开的时候不会出错。如果直接放在花括号里会出错的

举例来说,假设你需要定义这样一个宏:

  1. #define DOSOMETHING() action1(); action2(); 

这个宏的本意是,当执行DOSOMETHING()时,action1(),action2()都会被调用。如果有判断,再执行这个宏的话,如下:

  1. if(NULL == pPointer)  
  2.   DOSOMETHING();  
  3. else  
  4.   ... 

这样宏在预处理的时候会直接被展开,放在花括号里,那么实际上写的代码如下:

  1. if(NULL == pPointer)  
  2.     action1();  
  3. action2();  
  4. else  
  5.   ... 

这展开存在两个问题:

  •  因为if分支后面有两个语句,导致else分支没有对应的if,编译失败。
  •  假设没有else分支,则DOSOMETHING中的第二个语句无论if测试是否通过,都会执行。

那么仅仅使用{}把action1()、action2()包起来行么?比如:

  1. #define DOSOMETHING() { action1(); action2(); } 

我们在写代码的时候都习惯在语句右面加上分号,如果在宏中使用{},代码编译展开后宏就相当于这样写了:{...};,展开后如下:

  1. if(NULL == pPointer)  
  2. {  
  3.     action1();  
  4.     action2();  
  5. };  
  6. else  
  7.   ... 

这段代码中大括号后多了一个分号,如果有else,那么else又没有对应的if了,编译出错。

那么办法来了

如果我们使用do{...}while(0)来定义宏,即:

  1. #define DOSOMETHING() \\  
  2.         do{ \\  
  3.           action1();\\  
  4.           action2();\\  
  5.         }while(0)\\ 

宏被展开后,上面的调用语句会保留初始的语义,同时绝大部分编译器都能够识别do{...}while(0)这种无用的循环并进行优化,不会导致性能优化的降低。

小结

在Linux内核和驱动代码还有cocos2d-x中,很多宏实现都使用do{...}while(0)来包裹他们的逻辑,Google的Robert Love(先前从事Linux内核开发)给我们解答如下:

  “    让你定义的宏总是以相同的方式工作,不管在调用代码中怎么使用分号和大括号,而该宏总能确保其行为是一致的。

    3.  当你执行一段代码到一半,想跳过剩下的一半的时候,如果你正处于do{...}while(0)循环中,则能用break达到这个目的。

  1. do  
  2. {  
  3.   执行.  
  4.   再执行…  
  5.   if (如果有什么条件满足)  
  6.   {  
  7.     我想跳到另外一段代码了,剩下的不执行了,可是不建议用goto语句,怎么办呢?  
  8.      break;/*搞定*/  
  9.   }  
  10.   我有可能被执行.  
  11. }while(false) 

举个例子如下

  1. do  
  2. {  
  3.   if(!a) break;  
  4.   //do something here  
  5.   if(!b) break;  
  6.   //do another thing here    
  7. }while(0); 

    4.  变形的goto,有些公司不让用goto。在一些函数中,需要实现条件转移,或者构成循环,跳出循环体,使用goto总是一种简单的方法,例如:

  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <stdlib.h>  
  3. int main()  
  4. {  
  5.    char *str;  
  6.    /* 最初的内存分配 */  
  7.    str = (char *) malloc(15);  
  8.    if(str != NULL)  
  9.      goto loop;  
  10.    printf("hello world\\n");  
  11. loop:  
  12.    printf("malloc success\\n");  
  13.    return(0);  

但由于goto不符合软件工程的结构化,而且有可能使得代码难懂,所以很多人都不倡导使用,这个时候我们可以使用do{...}while(0)来做同样的事情:

  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <stdlib.h>  
  3. int main()  
  4. {  
  5.   do{  
  6.       char *str;  
  7.       /* 最初的内存分配 */  
  8.       str = (char *) malloc(15);  
  9.       if(str != NULL)  
  10.        break;  
  11.       printf("hello world\\n");  
  12.   }while(0);  
  13.    printf("malloc success\\n"); 
  14.    return(0);  

这里将函数主体部分使用do{...}while(0)包含起来,使用break来代替goto,后续的清理工作在while之后,现在既能达到同样的效果,而且代码的可读性、可维护性都要比上面的goto代码好的多了。

    5.  可以是兼容各种编译器

  1. int a;  
  2. a = 10;  
  3. int b;  
  4. b = 20

这种代码在只支持c89的编译器上是编译不过去的,比如ADS 2.0。

  1. int a;  
  2. a = 10;  
  3. do  
  4. {  
  5.    int b;  
  6.    b = 20;  
  7. }while(0); 

    6.  避免由宏引起的警告内核中由于不同架构的限制,很多时候会用到空宏。在编译的时候,这些空宏会给出警告,为了避免这样的warning,我们可以使用do{...}while(0)来定义空宏:

  1. #define DOSOMETHING() do{}while(0) 

    7.  定义单一的函数块来完成复杂的操作

如果你有一个复杂的函数,变量很多,而且你不想要增加新的函数,可以使用do{...}while(0),将你的代码写在里面,里面可以定义变量而不用考虑变量名会同函数之前或者之后的重复,例如

  1. int key;  
  2. string value;  
  3. int func()  
  4. {  
  5.     int key = GetKey();  
  6.     string value = GetValue();  
  7.     dosomething for key,value;  
  8.     do{  
  9.         int key;string value;  
  10.         dosomething for this key,value;  
  11.     }while(0);      

但是为了代码的可读性,尽量声明不同的变量名,以便于后续开发人员欣赏

编程语言往往使程序员能够比使用机器语言更准确地表达他们所想表达的目的。对那些从事计算机科学的人来说,懂得程序设计语言是十分重要的,因为在当今所有的计算都需要程序设计语言才能完成。

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