C++ |do{...}while(0)的意義和用法詳解


在C++中,有三種類型的循環語句:for, while, 和do...while, 但是在一般應用中作循環時, 我們可能用for和while要多一些,do...while相對不受重視。

但是我發現了do...while的一些十分聰明的用法,不是用來做循環,而是用作其他來提高代碼的健壯性。


 

1. do...while(0)消除goto語句

通常,如果在一個函數中開始要分配一些資源,然后在中途執行過程中如果遇到錯誤則退出函數,當然,退出前先釋放資源,我們的代碼可能是這樣:

version 1

bool Execute()

{

   // 分配資源

   int *p = new int;

   bool bOk(true);

   // 執行並進行錯誤處理

   bOk = func1();

   if(!bOk)

   {

      delete p;  

      p = NULL;

      return false;

   }

   bOk = func2();

   if(!bOk)

   {

      delete p;  

      p = NULL;

      return false;

   }

   bOk = func3();

   if(!bOk)

   {

      delete p;  

      p = NULL;

      return false;

   }

   // ..........

   // 執行成功,釋放資源並返回

    delete p;  

    p = NULL;

    return true;

}

這里一個最大的問題就是代碼的冗余,而且我每增加一個操作,就需要做相應的錯誤處理,非常不靈活。於是我們想到了goto:

version 2

bool Execute()

{

   // 分配資源

   int *p = new int;

   bool bOk(true);

   // 執行並進行錯誤處理

   bOk = func1();

   if(!bOk) goto errorhandle;

   bOk = func2();

   if(!bOk) goto errorhandle;

   bOk = func3();

   if(!bOk) goto errorhandle;

   // ..........

   // 執行成功,釋放資源並返回

    delete p;  

    p = NULL;

    return true;

errorhandle:

    delete p;  

    p = NULL;

    return false;

}

代碼冗余是消除了,但是我們引入了C++中身份比較微妙的goto語句,雖然正確的使用goto可以大大提高程序的靈活性與簡潔性,但太靈活的東西往往是很危險的,它會讓我們的程序捉摸不定,那么怎么才能避免使用goto語句,又能消除代碼冗余呢,請看do...while(0)循環:

version3

bool Execute()

{

   // 分配資源

   int *p = new int;

   bool bOk(true);

   do

   {

      // 執行並進行錯誤處理

      bOk = func1();

      if(!bOk) break;

      bOk = func2();

      if(!bOk) break;

      bOk = func3();

      if(!bOk) break;

      // ..........

   }while(0);

    // 釋放資源

    delete p;  

    p = NULL;

    return bOk;

}

 


 

2. 宏定義中的do...while(0)

如果你是C++程序員,我有理由相信你用過,或者接觸過,至少聽說過MFC, 在MFC的afx.h文件里面, 你會發現很多宏定義都是用了do...while(0)或do...while(false), 比如說:

#define AFXASSUME(cond) 

do { bool __afx_condVal=!!(cond); 

ASSERT(__afx_condVal); 

__analysis_assume(__afx_condVal);} while(0)

粗看我們就會覺得很奇怪,既然循環里面只執行了一次,我要這個看似多余的do...while(0)有什么意義呢? 

當然有!

為了看起來更清晰,這里用一個簡單點的宏來演示:

#define SAFE_DELETE(p) do{ delete p; p = NULL} while(0)

假設這里去掉do...while(0),

#define SAFE_DELETE(p) delete p; p = NULL;

那么以下代碼:

if(NULL != p) SAFE_DELETE(p)

else   ...do sth...

就有兩個問題,

1) 因為if分支后有兩個語句,else分支沒有對應的if,編譯失敗

2) 假設沒有else, SAFE_DELETE中的第二個語句無論if測試是否通過,會永遠執行。

你可能發現,為了避免這兩個問題,我不一定要用這個令人費解的do...while,  我直接用{}括起來就可以了

#define SAFE_DELETE(p) { delete p; p = NULL;}

的確,這樣的話上面的問題是不存在了,但是我想對於C++程序員來講,在每個語句后面加分號是一種約定俗成的習慣,這樣的話,以下代碼:

if(NULL != p) SAFE_DELETE(p);

else   ...do sth...

其else分支就無法通過編譯了(原因同上),所以采用do...while(0)是做好的選擇了。

也許你會說,我們代碼的習慣是在每個判斷后面加上{}, 就不會有這種問題了,也就不需要do...while了,如:

if(...) 

{

}

else

{

}

誠然,這是一個好的,應該提倡的編程習慣,但一般這樣的宏都是作為library的一部分出現的,而對於一個library的作者,他所要做的就是讓其庫具有通用性,強壯性,因此他不能有任何對庫的使用者的假設,如其編碼規范,技術水平等。


 

總結起來這樣寫主要有以下幾點好處:

1、輔助定義復雜的宏,避免引用的時候出錯

2、避免使用goto對程序流進行統一的控制:

有些函數中,在函數return之前我們經常會進行一些收尾的工作,比如free掉一塊函數開始malloc的內存,goto一直都是一個比較簡便的方法。由於goto不符合軟件工程的結構化,而且有可能使得代碼難懂,所以很多人都不倡導使用,那這個時候就可以用do{}while(0)來進行統一的管理。

3、避免空宏引起的warning

內核中由於不同架構的限制,很多時候會用到空宏,在編譯的時候,空宏會給出warning,為了避免這樣的warning,就可以使用do{}while(0)來定義空宏:

#define EMPTYMICRO do{}while(0)

4、定義一個單獨的函數塊來實現復雜的操作:

當你的功能很復雜,變量很多你又不願意增加一個函數的時候,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同函數之前或者之后的重復。


 

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