嵌入式编程中使用 do{...} while 的解释

Posted 2020-08-28 芯途之旅

最近在看esp32的idf，有一些宏定义使用了do while(0)这种看起来好像没啥用的代码。然后我查了一下资料，发现在linux内核代码中经常用到这个东西！

现在就将这个东西整理一下。

        

为什么在内核中碰到很多  

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

 

有以下几点原因:

1、空语句在编译的时候会出现警告，所以有必要用#define FOO do{ } while(0)

2、给定一个基本块，可以在里面定义局部变量

3、为了能够在条件语句中使用复杂的宏定义。例如下面这段代码：

#define FOO(x) 

     printf("arg is %s\n", x); 

     do_something_useful(x);

如果这样用：

    if (blah == 2)    F00(blah);

将会被展开为：

  if (blah == 2)

              printf("arg is %s\n", blah);

              do_something_useful(blah);

 这样，if条件之后包含了printf()语句，而do_something_useful()调用不能按照预期那样工作。

 

而用do {...} while(0)定义后，就会展开成以下语句：   

if (blah == 2)

do{

              printf("arg is %s\n", blah);

              do_something_useful(blah);

}while(0);

这是我们所期望的。

 

如果你希望定义一个包含多行语句和一些局部变量的时候. 一般的定义方式只能这样:

#define exch(x,y) { int tmp; tmp=x; x=y; y=tmp; }

然而在某些情况下，这样并不能正常工作. 下面是包含两个分支的if语句:

　if (x > y)

　　exch(x,y);          // Branch 1

　　else

　　do_something();     // Branch 2

但这样却只能展开成单分支的if语句，如下:

if (x > y) {                // 单分支if

　　int tmp;

　　tmp = x;

　　x = y;

　　y = tmp;

　　}

　　;                           // 空语句

　　else                        // 语法错误！ "parse error before else"

　　do_something();

问题是由于在语句块后直接加入分号（;）引起的。

 

解决办法是将语句块放入 do 和 while (0)中间.这样就得到了一条单语句, 而不是被编译器判断为语句块.现在的if语句如下:

if (x > y)

　　do {

　　    int tmp;

　　    tmp = x;

　　    x = y;

　　    y = tmp;

　　} while(0);

　else

　　do_something();

 

假设有这样一个宏定义  
 

#define  macro(condition)  if(condition)  do_something();  

 

现在在程序中这样使用这个宏：  

if(temp)  
             macro(i);  
else  
             do_anotherthing();  

一切看起来很正常，但是仔细想想。这个宏会展开成：  

if(temp)  
             if(condition)  do_something();  
else    
             do_anotherthing();  

 

这时的else不是与第一个if语句匹配，而是错误的与第二个if语句进行了匹配，编译通过了，但是运行的结果一定是错误的。  
 
为了避免这个错误，我们使用do{….}while(0)  把它包裹起来，成为一个独立的语法单元，从而不会与上下文发生混淆。同时因为绝大多数的编译器都能够识别do{…}while(0)这种无用的循环并进行优化，所以使用这种方法也不会导致程序的性能降低。  

 

参考资料

http://blog.csdn.net/chenhu_doc/article/details/856468

http://www.233.com/linux/fudao/20101102/140715235.html