do{}while(0) - 宏安全答案

【问题标题】：do{}while(0) - macro safetydo{}while(0) - 宏安全
【发布时间】：2013-10-07 14:41:20
【问题描述】：

我们知道多行宏必须包含在 do while(0) 循环中，才能安全地包含在代码中的任何位置。

例如，这是 100% 安全的：

#define swap( a , b )       \
        do                  \
        {                   \
            int t = a ;     \
            a = b ;         \
            b = t ;         \
        }                   \
        while(0)

我想知道在循环之外使用包含部分代码的宏是否也是安全的，如果不是，在什么情况下会出现问题。

#define swap( a , b )       \
        int t ;             \   //should be in the same scope where the macro was called and before the loop
        do                  \
        {                   \
            t = a ;         \
            a = b ;         \
            b = t ;         \
        }                   \
        while(0)

有没有一种安全的方法来实现这一点，必须改变什么或者如果不安全我应该遵循什么规则。

【问题讨论】：

你为什么要这样做？

标签： c macros scope do-while

【解决方案1】：

它在很多方面都不安全。首先，如果任何名为 t 的变量已经存在，它就不会编译。

除此之外，您还必须注意以下事项：

if (...)
    swap(a,b);

因为它将被扩展为：

if (...)
    int t;
    do { ... } while(0);

请注意，if 主体只是一个声明，因为 if 块没有大括号。

为什么不在 do 块中声明 t？

【讨论】：

我在街区外需要它。
然后将其包裹在另一个 do while 块中，如下所示： do { int t; do { /* swap... */ } while (0); } 而 (0);
我需要它在宏块之外:)
啊，好吧...嗯，我想你必须忍受这个并坚持你的原始代码。
是的，会的。通常，您必须小心任何可以放置大括号的说明（if、while、for 等）。但如果你总是包含它们，应该没有问题。

【解决方案2】：

我能想到的两种情况。首先，如果当前范围内已经存在变量t，您将在同一范围内得到多个定义或冲突定义错误。二、考虑：

if (some_condition) swap(a,b);

将扩展为：

if (some_condition) int t;
do
{
    t = a;
    a = b;
    b = t;
} while (0);

【讨论】：

if 语句是唯一可能发生这种情况的地方吗？如果我在任何地方都使用 if{}else{} 那么我不明白吗？
不，如果将if 替换为for 或while，您也会遇到同样的问题。您可能会遇到 switch 语句的问题。如果您尝试将它与任何短路逻辑运算符 || 或 && 一起使用，您将遇到问题。

【解决方案3】：

如果名为 t 的变量位于该范围内的任何其他位置，则编译不安全。

【讨论】：

【解决方案4】：

除了范围故事之外，您的宏还有第二个问题。您忘记给宏变量加上括号，这可能会产生一些意想不到的效果。

#define swap( a , b )       \
        do                  \
        {                   \
            int t = a ;     \
            a = b ;         \
            b = t ;         \
        }                   \
        while(0)

在 C++ 中，如果你调用宏，例如使用三元：swap(x?x:y, z)，它会产生惊人的效果。

do
  {
  int t = x?x:y;
  x?x:y = z ;
  z = t;
  }
while(0)

由于三元的优先级低于做作，第二行将被解释为： x?x:(y = z);

可能还有其他惊喜，因此作为一项规则：

总是在宏参数周围加上括号，总是！

编辑：这是正确的#define

#define swap( a , b )       \
        do                  \
        {                   \
            int t = (a) ;     \
            (a) = (b) ;         \
            (b) = t ;         \
        }                   \
        while(0)

【讨论】：

我的编译器不允许我在swap 宏中添加三元运算符（需要左值）。我必须说我已经阅读了所有关于在宏变量周围加上括号的内容，但从来没有在宏参数周围。你能提供一些信息（链接）吗？谢谢。
这里可能有一个误解，在#define 中，每个宏参数的出现都应该放在括号中，而不是在调用点。
我没有找到一个例子来说明 C 中的问题，这就是为什么我在 C++ 中说的原因，因为三元的优先级与 C 中的不同，并且它们被允许为 lvalue。这并不意味着不会有其他问题。
stackoverflow.com/questions/7186504/…
stackoverflow.com/questions/10820340/…

【解决方案5】：

由于您的实际目标是定义 t 以便从 makro 外部访问，因此您应该在 makro 外部声明它。如果您的 makro 可以在一个代码块中多次使用（例如您用作示例的 swap - 您希望能够交换多个值），那么您会遇到问题有多个t 声明。

相反，您可以像 MFC 一样使用 USES_CONVERSION 并定义另一个 makro USES_SWAP 为您的 makro 准备所有“全局”数据，并且在每个代码块中只能调用一次，在任何和所有出现之前SWAP（最好是在代码块的开头）。现在，您可以根据需要随时交换内容，并且仍然可以在一个 makro 中处理所需变量的声明。

当然，问题仍然是在USES_SWAP 中声明的t 将与其他ts 冲突，但如果您找不到其他方法，这可能只是必要的。您应该尝试这样做 ;) 为了减少这成为问题的可能性，您应该考虑使用更具体的名称，例如 swap_t 甚至 SwapInternalVariable_t。在普通代码中使用该名称声明变量的危险非常低。

【讨论】：