“do { ... } while (0)”在内核代码中究竟做了什么？ [复制]答案

【问题标题】：What does "do { ... } while (0)" do exactly in kernel code? [duplicate]“do { ... } while (0)”在内核代码中究竟做了什么？ [复制]
【发布时间】：2011-01-23 18:57:18
【问题描述】：

可能的重复：
What’s the use of do while(0) when we define a macro?
Why are there sometimes meaningless do/while and if/else statements in C/C++ macros?
C multi-line macro: do/while(0) vs scope block

我见过很多这样的用法，以前我认为程序员想轻松地跳出一段代码。为什么我们需要一个 do { ... } while (0) 循环？我们是想告诉编译器一些事情吗？

例如在 Linux 内核 2.6.25 中，include/asm-ia64/system.h

/*
 * - clearing psr.i is implicitly serialized (visible by next insn)
 * - setting psr.i requires data serialization
 * - we need a stop-bit before reading PSR because we sometimes
 *   write a floating-point register right before reading the PSR
 *   and that writes to PSR.mfl
 */
#define __local_irq_save(x)         \
do {                    \
    ia64_stop();                \
    (x) = ia64_getreg(_IA64_REG_PSR);   \
    ia64_stop();                \
    ia64_rsm(IA64_PSR_I);           \
} while (0)

【问题讨论】：

这是你的答案：http://kernelnewbies.org/FAQ/DoWhile0
我认为你是对的。这创造了你可以突破的障碍。它还在堆栈上创建另一个框架，但在大多数情况下，它只会被优化掉。如需更多线索，请查看 ia64_* 的定义。它们可能是具有 break 语句或其他类型的嘲弄的宏。
stackoverflow.com/questions/1067226/…
要么全部做，要么不做

标签： c linux-kernel kernel

【解决方案1】：

它总是用在宏中，因此调用后需要分号，就像调用常规函数时一样。

在你的例子中，你必须写

__local_irq_save(1);

同时

__local_irq_save(1)

会导致缺少分号的错误。如果 do while 不存在，则不会发生这种情况。如果只是范围界定，一个简单的花括号对就足够了。

【讨论】：

+1 这样解释更好。
令人着迷。这是一个方便的技巧！
迷人，有点。不过，我会在任何时候（如果您使用 C++）建议在这样的宏上使用内联函数，这可以免费满足您的分号要求:)
@OregonGhost：当然，这是来自 Linux 内核。你注意到 Linus Torvalds 对 C++ 的看法了吗？
我想说，如果没有 if 示例，它并不能真正解释 ; 的问题。我们可以使用普通的{}，而; 将成为可选的。所以呢？那么如果我们忘记将; 放在不需要的地方怎么办？但是，一旦您看到if 的问题，就会清楚do/while 的技巧如何更好。

【解决方案2】：

它允许代码出现在这里：

if(a) __local_irq_save(x); else ...;

// -> if(a) do { .. } while(0); else ...;

如果他们只是使用 { .. } 你会得到

if(a) { ... }; else ...;

else 不再属于任何if，因为分号将是下一个语句并将else 与前面的if 分开。会发生编译错误。

【讨论】：

也是一个正当的理由。另一方面，我总是在控制流语句中使用花括号，这样就不会发生这种情况。因此，编译器错误对我来说是可以接受的。如果 else 与 if without 编译错误分开会更糟；）
OregonGhost：并不总是存在语法错误。 if( allowed ) if( ! appropriate ) __set_error(NOT_RIGHT_NOW); else __do_root_action( WIN ) ; 使用__set_error 宏使用do{...}while(0)，这有效，如果您只使用{...}，else 实际上附加到if(allowed) 而不是if(!appropriate)。哎呀。
@Michael Speer：不正确。如果__set_error 使用{}，那么__set_error 之后的; 将终止if-s 和else 将成为孤立-语法错误。我听说了与错误关联的else 的潜在问题，但我想不出一个合适的例子。也许真的不可能，只是一个都市传说。有人吗？
@AndreyT，感谢您的纠正。我不完全确定，也没有测试它。但这是有道理的。事实上，标准是这样表述的：“在 if 语句的第二种形式（包括 else 的那个）中，如果第一个子语句也是 if 语句，那么内部 if 语句应包含 else 部分。”。跨度>
@Michael Speer：你是个白痴。 @AndreyT：感谢您的更正。我不知道为什么当我输入它时这对我来说是有意义的。

【解决方案3】：

do{ ... } while(0) 构造的目的是将一组语句转换为单个复合语句，可以用; 终止。您会看到，在 C 语言中，do/while 构造具有一个奇怪且不寻常的属性：即使它作为复合语句“工作”，它也期望在结尾处出现 ;。 C 中没有其他复合结构具有此属性。

由于这个属性，你可以使用do/while来编写多语句宏，它可以安全地用作“普通”函数，而不用担心宏里面有什么，如下例所示

if (/* some condition */)
  __local_irq_save(x); /* <- we can safely put `;` here */
else
  /* whatever */;

【讨论】：

【解决方案4】：

答案已经给出（所以宏在调用时强制使用;），但是我见过这种语句的另一种用法：它允许在“循环”中的任何地方调用break，提前终止如果需要的话。本质上是你的程序员同事不会谋杀你的“goto”。

do {
    int i = do_something();
    if(i == 0) { break; } // Skips the remainder of the logic
    do_something_else();
} while(0);

请注意，这仍然相当混乱，因此我不鼓励使用它。

【讨论】：

【解决方案5】：

看起来它只是为了确定范围。类似于：

if (true)
{
    // Do stuff.
}

编辑

我在您的示例中没有看到它，但其中一个函数调用可能实际上是一个宏，在这种情况下，do/while(0) 和 if(true) 之间有一个关键区别，那就是前者允许continue 和break。

【讨论】：

如果它只是用于范围界定，为什么还要有'do'和'while (0)'或者在这个答案的情况下'if (true)'？为什么不让左花括号和右花括号独立存在？
答案是，它不仅仅是用于范围界定。 AndreyT 和其他人已经解释了其余部分。

【解决方案6】：

它使用宏就像一个真正的语句或函数调用。

一个语句要么是{ expression-list }要么是expression;，所以在定义需要多个表达式的宏时会出现问题，因为如果你使用{ }，那么如果宏的调用者相当合理，就会出现语法错误在 else 之前添加 ;。

if(whatever)
  f(x);
else
  f(y);

如果f() 是一个单语句宏，那很好，但如果它是一个宏并且有些复杂怎么办？你最终得到了if(...) { s1; s2; }; else ...，但这是行不通的。

因此，宏的编写者必须要么将其变成一个真正的函数，要么将构造包装在单个语句中，要么使用 gnu 扩展。

do .. while(0) 模式是“包装构造”方法。

【讨论】：