do-while-zero 结构在宏定义中的应用

do while 语句在使用宏定义时是一个有用的技巧，说明如下：

假设有这样一个宏定义



#define macro(condition) /

if(condition) dosomething()



现在在程序中这样使用这个宏：



if(temp)

    macro(i);

else

    doanotherthing();



一切看起来很正常，但是仔细想想。这个宏会展开成：



if(temp)

    if(condition) dosomething();

else

    doanotherthing();



这时的else不是与第一个if语句匹配，而是错误的与第二个if语句进行了匹配，编译通过了，但是运行的结果一定是错误的。

为了避免这个错误，我们使用do{….}while(0) 把它包裹起来，成为一个独立的语法单元，从而不会与上下文发生混淆。同时因为绝大多数的编译器都能够识别do{…}while(0)这种无用的循环并进行优化，所以使用这种方法也不会导致程序的性能降低。





因为在C语言中对宏是不进行语法检查的，所以在替换时有可能产生一些隐蔽的错误，上面举出了一例，再举一例：



#define INTI_RECT_VALUE( a, b )\

    a = 0;\

    b = 0;



使用宏时，



for (index = 0; index < RECT_TOTAL_NUM; index++)

    INTI_RECT_VALUE( rect.a, rect.b );



此时，宏定义的语句并未正确的纳入for循环中，因此，在使用宏定义多条语句时，有必要加一些“封装”措施，比如我们可以这样定义，



#define INTI_RECT_VALUE( a, b )\

{\

    a = 0;\

    b = 0;\

}



但这样使用时也有一个问题，就是我们不能再宏定义语句后面自然的加一个分号，“{ } ;”的形式在语法上是错误的。而定义成do-while-zero 结构的话，就可以避免这个问题。

所以要写一个包含多条语句的宏的话，使用do-while-zero 结构是保证安全性的一个重要技巧。

在MISRA C-2004中，肯定了这种结构的必要性，以下是其对使用宏定义的规则：

规则19.4 （强制）： C的宏只能扩展为用大括号括起来的初始化、常量、小括号括起来的

表达式、类型限定符、存储类标识符或do-while-zero 结构。 



这些是宏当中所有可允许使用的形式。存储类标识符和类型限定符包括诸如 extern 、static

和const这样的关键字。使用任何其他形式的#define 都可能导致非预期的行为，或者是非常难

懂的代码。 

特别的，宏不能用于定义语句或部分语句，除了do-while 结构。宏也不能重定义语言的

语法。宏的替换列表中的所有括号，不管哪种形式的 ()、{} 、[]  都应该成对出现。 

do-while-zero 结构（见下面的例子）是在宏语句体中唯一可接受的具有完整语句的形式。

do-while-zero 结构用于封装语句序列并确保其是正确的。注意：在宏语句体的末尾必须省略分

号。