目录

  • 背景
    • do…while(0)形式宏定义使得宏定义拥有一些函数的特点
  • 分析
    • 1. 封装：使得宏定义可以包含复杂的内容而不容易出错，提高代码健壮性
    • 2. 生命周期：宏定义内/外部定义的同名变量不会冲突
    • 3. 返回：提供类似函数return的出口，宏定义逻辑更为灵活清晰
  • 总结

背景

最近这段时间都忙着使用QT环境写C++的项目，最近终于有时间复习嵌入式的项目。在浏览某些功能库代码时发现一个很有意思的技巧：do…while(0)形式宏定义，形式如下：

// do...while(0)形式宏定义#define FUN_DRINK do{find_bottle();\     fill_water();\     drink_water();}while(0)

刚开始看到这样的宏定义的时候的时候有点懵，do…while(0)执行一次不就退出循环了嘛，有啥用呢。直接用一般的形式就好了：

// 相对普遍的一般宏定义#define FUN_DRINK find_bottle();\  fill_water();\  drink_water()

于是花了点时间看了一些资料，算是明白了。

基于个人理解的总结：

do…while(0)形式宏定义使得宏定义拥有一些函数的特点

分析

使用do…while(0)形式的后，宏定义便会有以下的特点：

1. 封装：使得宏定义可以包含复杂的内容而不容易出错，提高代码健壮性

当宏定义中包含相对复杂的内容时，常用的宏定义形式为：

// 一般形式#define FUN_DRINK find_bottle();\  fill_water();\  drink_water()// 外加大括号形式#define FUN_DRINK {find_bottle();\  fill_water();\  drink_water();}

如果需要在条件判断语句中使用以上宏定义，代码的未展开/展开的形式分别为

// 未展开if (I_AM_THRISTY)FUN_DRINK;elseFUN_RUN;// 一般形式展开if (I_AM_THRISTY)find_bottle();fill_water();drink_water();else...; // 省略// 外加大括号形式展开if (I_AM_THRISTY){find_bottle();fill_water();drink_water();};else...; // 省略

很显然，以上语句都是会报错的，不是我们预期的结果。而使用do…while(0)形式的宏定义后，代码展开变成了

// 展开if (I_AM_THRISTY)do{find_bottle();fill_water();drink_water();}while(0);else...; // 省略

这样的代码可以正常运行，do…while(0)被看作完整语句块，整体执行，不容易出错，这就类似于函数的封装

宏定义可以包含多个语句块或者是多个其他宏定义嵌套，但如果内容过于复杂的话最好还是通过函数实现

2. 生命周期：宏定义内/外部定义的同名变量不会冲突

如果宏定义中包含了一些变量的定义，而恰好宏定义外部也有同名变量的定义的话，是会出现重定义错误的

// 一般形式#define ADD_OFFSET(a) int offset=50;a+=offset;// 未展开int offset = 0;int a = 300;ADD_OFFSET(a);printf("offset = %d", offset);printf("a = %d", a);// 展开int offset = 0;int a = 300;int offset=50; // 重定义错误a+=offset;printf("offset = %d", offset);printf("a = %d", a);

使用do…while(0)形式的宏定义后展开变成了

int offset = 0;int a = 300;do{int offset=50;a+=offset;}while(0)printf("offset = %d", offset);printf("a = %d", a);

很显然，内部变量的生命周期到循环结束就销毁了，作用域也只在do…while(0)循环体内，不会影响到外部同名变量的定义，这就类似于函数内部变量的生命周期

3. 返回：提供类似函数return的出口，宏定义逻辑更为灵活清晰

这一点，是利用了break语句可以退出循环体的特性。举例如下：

#define MULTI_TASK(choice) do{if(choice==0){fun0();break;};  if(choice==1){fun1();break;};  ...}while(0)// 未展开MULTI_TASK(0);MULTI_TASK(1);// 展开do{if(0==0){fun0();break;};   if(0==1)   {       fun1();      break;   };...}while(0);do{if(1==0){fun0();break;};   if(1==1)   {       fun1();      break;   };...}while(0);

通过break退出循环，相当于给代码提供了一个灵活的出口，使得宏定义中的内容可以被有选择地运行，而不用一股脑地全部运行直到while(0)之后退出，这就类似于函数的return

总结

虽然很多书籍/教材都不提倡用宏定义，原因是宏定义如果用不好可能会引发更多的麻烦，并且Debug的时候也不太好找，导致很多Coder对宏定义都避而远之

但是宏定义实际上如果运用的好的话，是一个非常好用的工具，说到底还是个人能力问题（菜是原罪），有能力还是要多学习，毕竟技多不压身嘛