do{...}while(0)的用法

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零.导引
第一次见到 do{...}while(0)是在学习libevent的时候,看到里面有很多类似
#define TT_URI(want) do { 						\
	char *ret = evhttp_uri_join(uri, url_tmp, sizeof(url_tmp));	\
	tt_want(ret != NULL);						\
	tt_want(ret == url_tmp);					\
	if (strcmp(ret,want) != 0)					\
		TT_FAIL(("\"%s\" != \"%s\"",ret,want));			\
	} while(0)


当时特别疑惑,do{...}while()不是做循环的吗,类似for,while的语法,不过现实开发中,用for和while的比较多,do{...}while()比较少了,算是比较不常用的语法。
但是在这里,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,那么为什么要这么用呢?特别疑惑的google之,恍然大悟,原来do{...}while()还有此等妙用,看来自己还差得远啊。


总体来说,do{...}while(0)有两种用法。


一.定义宏,实现局部作用域。

1.大家做c语言题目的时候,一道必考题就是 #define的算术运算。
比如,我随手写一个最简单的#define

#define FUNC(x) x*3+4
...
int result = 2 * FUNC(3);

result输出多少?  26?错!
这是c语言新手一定会犯的错误,至少我上大学的时候第一次看到这,我就做错了。
要知道这道题答案是多少,首先就要知道#define的作用。
1).#define M (a+b) 它的作用是指定标识符M来代替表达式(a+b)。在编写源程序时,所有的(a+b)都可由M代替,而对源程序作编译时,将先由预处理程序进行宏代换,即用(a+b)表达式去置换所有的宏名M,然后再进行编译。
2).c语言允许宏带有参数。在宏定义中的参数称为形式参数,在宏调用中的参数称为实际参数。对带参数的宏,在调用中,不仅要宏展开,而且要用实参去代换形参。(以上两句来自百度百科)

也就是 #define是在预处理的时候进行直接替换!(这句话是这一节的重点)
例如之上的展开就是.
int result = 2 * x * 3 + 4
x用实参3代替就是:
int result = 2 * 3 * 3 + 4 = 22而不是26.


有些人可能说,这些我都知道,这跟do{...}while(0)有什么关系。

其实,我只是为了告诉你,#define使用的时候要特别小心,尤其是#define一个很复杂的逻辑的时候。

我们举个简单的#define的例子:

void print()
{
	cout<<"print: "<<endl;
}

void send()
{
	cout <<"send: "<<endl;
}

#define LOG print();send();

int main(){
	
	if (false)
		LOG

	cout <<"hello world"<<endl;

	system("pause");
	return 0;
}

这个代码输出什么?理论上,if(false)里面的代码不会被执行,也就是LOG不会被执行,所以只应该打印出"hello world".

但是事实上:

do{...}while(0)的用法_第1张图片


纳闷?

注意我上面说的一句话:

也就是 #define是在预处理的时候进行直接替换!(这句话是这一节的重点)

也就是说,上面的if(false)...在这里是:

	if (false)
		print();
	send();

	cout <<"hello world"<<endl;

懂了吧。

怎么解决了,有些人马上想到,用{...}把#define 的值括住不就可以了。的确,在这里是可以的。

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{},我们通常会这么写:

#define LOG {print();send();};
当我们的if后面有一个else呢?

就变成了:

	if (false)
	{
		print();
		send();
	};
	else
	{
		cout <<"hello"<<endl;
	}

这样就会因为if语句后面多加了个;而编译不通过。不要说你说,那我不加;那要是你开发一个大型项目的时候你自己也不知道你自己要不要加;了,你就会被自己给绕晕了,所以统一的规范很重要

那么来我们的最终版本:do{...}while(0);

#define LOG do{print();send();}while (0);

int main(){
	
	if (false)
		LOG
	else
	{
		cout <<"hello"<<endl;
	}


	cout <<"hello world"<<endl;

	system("pause");
	return 0;
}


就相当于:

	if (false)
		do{
			print();
			send();
		}while (0);
	else
	{
		cout <<"hello"<<endl;
	}


	cout <<"hello world"<<endl;

用do{...}while(0);包裹住要操作的#define,无论你外面怎么操作,都不会影响#define的操作。妙哉妙哉啊。


三.替代goto.

int dosomething()
{
	return 0;
}

int clear()
{

}

int foo()
{
	int error = dosomething();

	if(error = 1)
	{
		goto END;
	}

	if(error = 2)
	{
		goto END;
	}

END:
	clear();
	return 0;
}

当然这只是一个简单的例子,有些人说,我可以不用goto,在每一个goto调用的地方直接,那么加一个判断,你就要加一条clear(),万一你漏了呢?而且正常情况下,foo里面的if有很多个,你要写很多goto,END里面的逻辑也更复杂。这样就更要小心。


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()
{
	do 
	{
		int error = dosomething();

		if(error = 1)
		{
			break;
		}

		if(error = 2)
		{
			break;
		}
	} while (0);
	
	clear();
	return 0;
}

是不是看起来好看多了,而且还避免了由于错误导致的严重bug(比如你在clear里面是清理内存的操作,你忘记了写goto,而走不到END里面)。

在do{...}while(0)里面,在任何地方都可以break跳出,然后继续下面的执行逻辑。即使你不写break,也会在执行完一遍do之后,while(0)不满足,自己跳出去。



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