do{...}while的用法

Posted 2021-07-28 清水寺扫地僧

文章目录

• • • 1. 导入
    • 2. 实现局部作用域的定义宏
    • 3. 替代goto语句

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1. 导入

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 之后，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()有两种用法。

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2. 实现局部作用域的定义宏

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(可见：typedef和#define的用法与区别)：

• 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：$result=2\ast 3\ast 3+4=22$ 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"。但是事实上输出为：

send:
hello world
请按任意键继续...

与预想不符合，原因就是#define预处理命令的直接替换，也就是上面的if(false)，运行时实际上是：

	if (false)
		print();
	send();
	cout <<"hello world"<<endl;

若是使用do{...} while(0);，见以下代码：

#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;
	}

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。

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3. 替代goto语句

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。