C++ 为什么在宏中使用看起来毫无意义的do while和if else语句?
在许多C/C++宏中,我看到宏的代码被包装在一个似乎毫无意义的C++ 为什么在宏中使用看起来毫无意义的do while和if else语句?,c++,c,c-preprocessor,c++-faq,C++,C,C Preprocessor,C++ Faq,在许多C/C++宏中,我看到宏的代码被包装在一个似乎毫无意义的do-while循环中。这里有一些例子 #define FOO(X) do { f(X); g(X); } while (0) #define FOO(X) if (1) { f(X); g(X); } else 我看不清在做什么。为什么不把它写下来呢 #define FOO(X) f(X); g(X) do。。。而和如果。。。否则会使 宏后面的分号总是表示相同的内容。比如说你 有点像你的第二个宏 #define BAR(X) f
do-while
循环中。这里有一些例子
#define FOO(X) do { f(X); g(X); } while (0)
#define FOO(X) if (1) { f(X); g(X); } else
我看不清在做什么。为什么不把它写下来呢
#define FOO(X) f(X); g(X)
do。。。而
和如果。。。否则
会使
宏后面的分号总是表示相同的内容。比如说你
有点像你的第二个宏
#define BAR(X) f(x); g(x)
现在,如果要使用BAR(X)如果。。。else
语句,如果if语句的主体没有用花括号括起来,您会得到一个不好的惊喜
if (corge)
BAR(corge);
else
gralt();
上述代码将扩展为
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是没有帮助的,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();
有两种方法可以解决这个问题。第一种方法是使用逗号对宏中的语句进行排序,而不会剥夺它作为表达式的能力
#define BAR(X) f(X), g(X)
上述版本的barbar
将上述代码扩展为以下内容,语法正确
if (corge)
f(corge), g(corge);
else
gralt();
如果有一个更复杂的代码体需要放在它自己的块中,例如声明局部变量,而不是f(X)
,那么这就不起作用了。在最普遍的情况下,解决方案是使用类似于do。。。而
则使宏成为一条带分号的语句,而不会混淆
#define BAR(X) do { \
int i = f(X); \
if (i > 4) g(i); \
} while (0)
您不必使用do。。。而
,如果。。。else也一样,尽管当如果。。。else
在中展开,如果。。。else
它会导致一个“”,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();
关键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,最好将BAR
声明为实际函数,而不是宏
总之,do。。。而
则是为了解决C预处理器的缺点。当那些C风格的指南告诉你停止C预处理器时,这正是他们担心的事情。@jfm3-你对这个问题有一个很好的答案。您可能还想补充一点,宏习惯用法还可以通过简单的“if”语句防止可能更危险(因为没有错误)的意外行为:
#define FOO(x) f(x); g(x)
if (test) FOO( baz);
扩展到:
if (test) f(baz); g(baz);
语法正确,因此没有编译器错误,但可能会产生意外的结果,即始终调用g()。宏是预处理器将放入真实代码中的复制/粘贴文本片段;宏的作者希望替换将产生有效的代码
要在这方面取得成功,有三个好的“提示”:
帮助宏像真正的代码一样运行
普通代码通常以分号结尾。如果用户查看不需要的代码
doSomething(1) ;
DO_SOMETHING_ELSE(2) // <== Hey? What's this?
doSomethingElseAgain(3) ;
此宏可以展开为:
#define MY_MACRO(x) f(x) ; g(x)
if(bIsOk)
f(42) ; g(42) ; // was MY_MACRO(42) ;
无论bIsOk
的值是多少,都将执行g
功能
这意味着我们必须向宏添加一个作用域:
#define MY_MACRO(x) { f(x) ; g(x) ; }
if(bIsOk)
{ f(42) ; g(42) ; } ; // was MY_MACRO(42) ;
生成有效的代码2
如果宏类似于:
#define MY_MACRO(x) int i = x + 1 ; f(i) ;
以下代码中可能存在另一个问题:
void doSomething()
{
int i = 25 ;
MY_MACRO(32) ;
}
因为它会扩展为:
void doSomething()
{
int i = 25 ;
int i = 32 + 1 ; f(i) ; ; // was MY_MACRO(32) ;
}
当然,这段代码不会编译。因此,解决方案再次使用范围:
#define MY_MACRO(x) { int i = x + 1 ; f(i) ; }
void doSomething()
{
int i = 25 ;
{ int i = 32 + 1 ; f(i) ; } ; // was MY_MACRO(32) ;
}
代码再次正常运行
结合分号+范围效应?
有一种C/C++习惯用法可以产生这种效果:do/while循环:
do
{
// code
}
while(false) ;
do/while可以创建一个作用域,从而封装宏的代码,最后需要一个分号,从而扩展为需要分号的代码
奖金
C++编译器将优化Do/while循环,因为编译后的条件是false。这意味着一个宏,如:
#define MY_MACRO(x) \
do \
{ \
const int i = x + 1 ; \
f(i) ; g(i) ; \
} \
while(false)
void doSomething(bool bIsOk)
{
int i = 25 ;
if(bIsOk)
MY_MACRO(42) ;
// Etc.
}
将正确扩展为
void doSomething(bool bIsOk)
{
int i = 25 ;
if(bIsOk)
do
{
const int i = 42 + 1 ; // was MY_MACRO(42) ;
f(i) ; g(i) ;
}
while(false) ;
// Etc.
}
然后编译并优化为
void doSomething(bool bIsOk)
{
int i = 25 ;
if(bIsOk)
{
f(43) ; g(43) ;
}
// Etc.
}
我不认为这是被提及的,所以考虑一下这个<
while(i<100)
FOO(i++);
while(i虽然预期编译器会优化掉do{…}while(false);
循环,但还有另一种解决方案不需要该构造。解决方案是使用逗号运算符:
#define FOO(X) (f(X),g(X))
或者更离奇地说:
#define FOO(X) g((f(X),(X)))
虽然这适用于单独的指令,但对于构建变量并将其用作#define
:
#define FOO(X) (int s=5,f((X)+s),g((X)+s))
由于某些原因,我无法对第一个答案发表评论
你们中的一些人展示了带有局部变量的宏,但没有人提到不能在宏中使用任何名称!总有一天它会咬到用户!为什么?因为输入参数被替换到宏模板中。在宏示例中,您使用的可能是最常用的变量名称i
例如,当下列宏
#define FOO(X) do { int i; for (i = 0; i < (X); ++i) do_something(i); } while (0)
#定义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);
}
void一些函数(void){
int i;
对于(i=0;i<10;++i)
富(i),;
}
宏不会使用在某些函数开头声明的预期变量i,而是使用在宏的do…while循环中声明的局部变量
因此,千万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,但这两个结构之间有一个没有提到的显著差异。事实上,有理由更喜欢do…while
而不是if…else
结构
if…else
构造的问题在于它不会强制您将
#define FOO(X) do { int i; for (i = 0; i < (X); ++i) do_something(i); } while (0)
void some_func(void) {
int i;
for (i = 0; i < 10; ++i)
FOO(i);
}
FOO(1)
printf("abc");
if (1) { f(X); g(X); } else
printf("abc");
if (something)
FOO(X);
if (something)
f(X); g(X);
#define FOO(X) ({f(X); g(X);})
return FOO("X");