do{} while(0) 只執(zhí)行一次無意義？你可能真的沒理解

在嵌入式開發(fā)中，宏定義非常強(qiáng)大也非常便捷，如果正確使用可以讓你的工作事半功倍。然而，在很多的C程序中，你可能會(huì)看到不是那么直接的比較特殊一點(diǎn)的宏定義，比如do{}while(0)。

流程圖如下：

一般結(jié)構(gòu)如以下代碼

do
{
  //循環(huán)體
}
while (條件表達(dá)式);

• do while（）

意思是先干了再說??！

• while（） do

意思是先看看能不能干!

linux內(nèi)核和其他一些開源的代碼中，經(jīng)常會(huì)遇到這樣的代碼：

do{
 ...
}while(0)

這樣的代碼一看就不是一個(gè)循環(huán)，do..while表面上在這里一點(diǎn)意義都沒有，只執(zhí)行一次而已，那么為什么要這么用呢？

實(shí)際上，do{...}while(0)的作用可不止一點(diǎn)點(diǎn)，下面我列舉了一些。

1. 有時(shí)候只是為了代碼分塊，比僅僅使用{}更直觀些。例如在cocos2d-x代碼中

do
{
    CCImage* pImage = new CCImage();
    CC_BREAK_IF(NULL == pImage);
    bRet = pImage->initWithString(text, (int)dimensions.width, (int)dimensions.height, eAlign, fontName, (int)fontSize);
    CC_BREAK_IF(!bRet);
    bRet = initWithImage(pImage);
    CC_SAFE_RELEASE(pImage);
} while (0);

1. 為了宏展開的時(shí)候不會(huì)出錯(cuò)。如果直接放在花括號(hào)里會(huì)出錯(cuò)的

舉例來說，假設(shè)你需要定義這樣一個(gè)宏：

#define DOSOMETHING() action1(); action2();

這個(gè)宏的本意是，當(dāng)執(zhí)行DOSOMETHING()時(shí)，action1(),action2()都會(huì)被調(diào)用。如果有判斷，再執(zhí)行這個(gè)宏的話，如下：

if(NULL == pPointer)
  DOSOMETHING();
else
  ...

這樣宏在預(yù)處理的時(shí)候會(huì)直接被展開，放在花括號(hào)里，那么實(shí)際上寫的代碼如下：

if(NULL == pPointer)
    action1();
action2();
else
  ...

這展開存在兩個(gè)問題：

• 因?yàn)閕f分支后面有兩個(gè)語句，導(dǎo)致else分支沒有對應(yīng)的if，編譯失敗。
• 假設(shè)沒有else分支，則DOSOMETHING中的第二個(gè)語句無論if測試是否通過，都會(huì)執(zhí)行。

那么僅僅使用{}把a(bǔ)ction1()、action2()包起來行么？比如：

#define DOSOMETHING() { action1(); action2(); }

我們在寫代碼的時(shí)候都習(xí)慣在語句右面加上分號(hào)，如果在宏中使用{}，代碼編譯展開后宏就相當(dāng)于這樣寫了：{...};，展開后如下：

if(NULL == pPointer)
{
    action1();
    action2();
};
else
  ...

這段代碼中大括號(hào)后多了一個(gè)分號(hào)，如果有else，那么else又沒有對應(yīng)的if了,編譯出錯(cuò)。

如果我們使用do{...}while(0)來定義宏，即：

#define DOSOMETHING() 
        do{ 
          action1();
          action2();
        }while(0)

宏被展開后，上面的調(diào)用語句會(huì)保留初始的語義，同時(shí)絕大部分編譯器都能夠識(shí)別do{...}while(0)這種無用的循環(huán)并進(jìn)行優(yōu)化，不會(huì)導(dǎo)致性能優(yōu)化的降低。

在Linux內(nèi)核和驅(qū)動(dòng)代碼還有cocos2d-x中，很多宏實(shí)現(xiàn)都使用do{...}while(0)來包裹他們的邏輯，Google的Robert Love（先前從事Linux內(nèi)核開發(fā)）給我們解答如下：

“

讓你定義的宏總是以相同的方式工作，不管在調(diào)用代碼中怎么使用分號(hào)和大括號(hào)，而該宏總能確保其行為是一致的。

1. 當(dāng)你執(zhí)行一段代碼到一半，想跳過剩下的一半的時(shí)候，如果你正處于do{...}while(0)循環(huán)中，則能用break達(dá)到這個(gè)目的。

do
{
  執(zhí)行.
  再執(zhí)行…
  if (如果有什么條件滿足)
  {
    我想跳到另外一段代碼了，剩下的不執(zhí)行了，可是不建議用goto語句，怎么辦呢？
     break;/*搞定*/
  }
  我有可能被執(zhí)行.
}while(false)

舉個(gè)例子如下

do
{
  if(!a) break;
  //do something here
  if(!b) break;
  //do another thing here   
}while(0);

1. 變形的goto，有些公司不讓用goto。在一些函數(shù)中，需要實(shí)現(xiàn)條件轉(zhuǎn)移，或者構(gòu)成循環(huán)，跳出循環(huán)體，使用goto總是一種簡單的方法，例如：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
   char *str;
 
   /* 最初的內(nèi)存分配 */
   str = (char *) malloc(15);
   if(str != NULL)
     goto loop;
 
   printf("hello worldn");
 
loop:
   printf("malloc successn");

   return(0);
}

但由于goto不符合軟件工程的結(jié)構(gòu)化，而且有可能使得代碼難懂，所以很多人都不倡導(dǎo)使用，這個(gè)時(shí)候我們可以使用do{...}while(0)來做同樣的事情：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
  do{
      char *str;

      /* 最初的內(nèi)存分配 */
      str = (char *) malloc(15);
      if(str != NULL)
       break;

      printf("hello worldn");
  }while(0);

   printf("malloc successn");

   return(0);
}

這里將函數(shù)主體部分使用do{...}while(0)包含起來，使用break來代替goto，后續(xù)的清理工作在while之后，現(xiàn)在既能達(dá)到同樣的效果，而且代碼的可讀性、可維護(hù)性都要比上面的goto代碼好的多了。

1. 可以是兼容各種編譯器

int a;
a = 10;
int b;
b = 20;

這種代碼在只支持c89的編譯器上是編譯不過去的，比如ADS 2.0。

int a;
a = 10;
do
{
   int b;
   b = 20;
}while(0);

1. 避免由宏引起的警告 內(nèi)核中由于不同架構(gòu)的限制，很多時(shí)候會(huì)用到空宏。在編譯的時(shí)候，這些空宏會(huì)給出警告，為了避免這樣的warning，我們可以使用do{...}while(0)來定義空宏：

#define DOSOMETHING() do{}while(0)

1. 定義單一的函數(shù)塊來完成復(fù)雜的操作

如果你有一個(gè)復(fù)雜的函數(shù)，變量很多，而且你不想要增加新的函數(shù)，可以使用do{...}while(0)，將你的代碼寫在里面，里面可以定義變量而不用考慮變量名會(huì)同函數(shù)之前或者之后的重復(fù)，例如

int key;
string value;
int func()
{
    int key = GetKey();
    string value = GetValue();
    dosomething for key,value;
    do{
        int key;string value;
        dosomething for this key,value;
    }while(0);    
}

但是為了代碼的可讀性，盡量聲明不同的變量名，以便于后續(xù)開發(fā)人員欣賞