【嵌入式C语言】--do{…}while(0)的学习
文章参考：(1条消息) C语言 -- do{…}while(0)的意义和用法_诸葛一帆丶的博客-CSDN博客
在学习STM32H743的代码过程中，经常碰到一些有关do{...}while(0)的宏定义。
如，在学习stm32h7xx_hal_rcc.h文件时，就有相关的宏定义：
#define __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE() do { \
__IO uint32_t tmpreg; \
SET_BIT(RCC->AHB4ENR, RCC_AHB4ENR_GPIOAEN);\
/* Delay after an RCC peripheral clock enabling */ \
tmpreg = READ_BIT(RCC->AHB4ENR, RCC_AHB4ENR_GPIOAEN);\
UNUSED(tmpreg); \
} while(0)
我们都知道do{...}while{0}循环只执行一次，那么宏定义中使用do{...}while{0}循环意义何在呢？以下为我在学习过程中的一些感悟。仅供参考。
1.将定义的复杂的宏用作一个整体来引用。
举例，有时候在使用宏定义时，往往需要将多个C语句汇集到一起来定义一个宏。即使用宏定义来定义一个函数，用以实现某种功能，我们姑且称之为宏函数。如x，y比较大小，x大则x，y的值互换。反之x，y的值不互换。对此我们首先想到的宏定义使用方法为：
#define swap(x,y) temp=x; x=y; y=temp; //定义宏函数。
此时，使用时。
int x=..., y=..., temp;
if(x>y)
swap(x,y); //调用宏函数，调用函数时一般都需要加分号，而宏定义中语句 y=temp;可以利用此处的分号，但因y=temp为有一条C语句，因此按照习惯加了一个分号
else...
编译器进行处理后的代码为：
int x=...;y=...;
if(x>y)
temp=x;
x=y;
y=temp;
; //空语句
else...
这时，编译的结果就和想要的结果完全相反，宏定义中的 x=y; y=temp; 语句是一定执行的，而语句 temp=x; 则是条件执行。这与预期的结果完全不符合。
那么，使用{}在宏定义中，将C语句包裹起来能解决问题吗？
#define swap(x,y) {temp=x; x=y; y=temp;}
此时，使用时。
int x=..., y=..., temp;
if(x>y)
swap(x,y);
else...
编译器进行处理后的代码为：
int x=..., y=..., temp;
if(x>y)
{
temp=x;
x=y;
y=temp;
}
; //空语句
else...
此时，if条件如果成立的话会先执行swap(x,y)的功能，之后有一条空语句，这会导致else语句没有相应的if语句与之匹配，编译不通过，甚至会发生错误的匹配。
总结：究其原因，swap(x,y)函数是由多个语句组成，而宏定义只是将相应的文档进行的替换，而后续的编译规则导致了编译出错。所以思考能否将swap(x,y)中所有的C语句合成一个整体的C语句来进行调用。而do{...}while(0)语句能够合理的解决这一问题。
#define swap do{\
temp=x;\
x=y;\
y=temp;\
}while(0)
此时，使用时：
int x=..., y=..., temp;
if(x>y)
swap(x,y);
else...
编译器进行处理后的代码为：
int x=..., y=..., temp;
if(x>y)
do
{
temp=x;
x=y;
y=temp;
}while(0);
else...
这样的话就能很好地解决以上遇到的问题。
注 宏定义用法很灵活，如
#define swap(x,y) temp=x; x=y; y=temp;
int x=..., y=..., temp;
if(x>y)
{
swap(x,y)
}
else...
也能实现相关功能，但由于我们常常习惯将swap(x,y)作为一个函数来进行调用，因此一般会在调用之后加分号，这样就可能会出现以上的错误，因此，实际中宏定义的使用很灵活，但是尽量需要一个统一的标准，因此，尽量使用do{...}while(0)来定义宏。
2.代替goto语句对程序起作用。
在有些函数中，在函数return之前，我们常常需要进行处理工作，比如free掉一块函数开始malloc的内存，goto一直都是一个比较简便的方法：
int foo()
{
somestruct* ptr = malloc(...);
dosomething...;
if(error)
{
goto END;
}
dosomething...;
if(error)
{
goto END;
}
dosomething...;
END:
free(ptr);
return 0;
}总结：这种程序的执行流程一般为从上到下的顺序流程，在执行过程中可能需要进行判断，需要在结束前进行其他的处理工作。
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，那这个时候就可以用do{}while(0)来进行统一的管理：
int foo()
{
somestruct* ptr = malloc(...);
do{
dosomething...;
if(error)
{
break;
}
dosomething...;
if(error)
{
break;
}
dosomething...;
}while(0);
free(ptr);
return 0;
}改程序中用break语句代替goto语句实现相关功能，结束前的处理工作在while循环之后，能保证一定实现。
3.避免编译器对空的宏定义报错。
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，空宏会给出warning，为了避免这样的warning，就可以使用do{}while(0)来定义空宏：
#define EMPTYMICRO do{}while(0)这部分自己不太懂，参考文章给出的解释。
4.定义一个单独的函数块来实现复杂的操作。
当你的功能很复杂，变量很多你又不愿意增加一个函数的时候，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。
这个自己并没有遇到过，因此也不太理解。
受作者知识水平限制，文章在所难免会有一些错误，如果有错误欢迎大家提出来，也希望文章能对大家有所帮助。