do...while(0)在宏定義中的巧妙用法

轉自：http://www.cnblogs.com/Anker/p/3418792.html

1、前言

　　今天看代碼時候，遇到一些宏，之前沒有見過，感覺挺新鮮。如是上網google一下，順便總結一下，方便以後學習和運用。C語言程序中廣泛的使用宏定義，採用關鍵字define進行定義，宏只是一種簡單的字符串替換，根據是否帶參數分爲無參和帶參。宏的簡單應用很容易掌握，今天主要總結一下宏的特殊符號及慣用法。

　　（1）宏中包含特殊符號：#、##.

（2）宏定義用do{ }while(0)

2、特殊符號#、##

（1）#

　When you put a # before an argument in a preprocessor macro, the preprocessor turns that argument into a character array.

　在一個宏中的參數前面使用一個#,預處理器會把這個參數轉換爲一個字符數組　

　簡化理解：#是“字符串化”的意思，出現在宏定義中的#是把跟在後面的參數轉換成一個字符串

#define ERROR_LOG(module)   fprintf(stderr,"error: "#module"\n")

ERROR_LOG("add"); 轉換爲 fprintf(stderr,"error: "add"\n");

ERROR_LOG(devied =0); 轉換爲 fprintf(stderr,"error: devied=0\n");

（2）##

　　“##”是一種分隔連接方式，它的作用是先分隔，然後進行強制連接。

　　在普通的宏定義中，預處理器一般把空格解釋成分段標誌，對於每一段和前面比較，相同的就被替換。但是這樣做的結果是，被替換段之間存在一些空格。如果我們不希望出現這些空格，就可以通過添加一些##來替代空格。

1 #define TYPE1(type,name)   type name_##type##_type
2 #define TYPE2(type,name)   type name##_##type##_type

TYPE1(int, c); 轉換爲：int 　name_int_type ; (因爲##號將後面分爲 name_ 、type 、 _type三組，替換後強制連接)
TYPE2(int, d);轉換爲： int 　d_int_type ; (因爲##號將後面分爲 name、_、type 、_type四組，替換後強制連接)

3、宏定義中do{ }while(0)

　　　第一眼看到這樣的宏時，覺得非常奇怪，爲什麼要用do……while(0)把宏定義的多條語句括起來？非常想知道這樣定義宏的好處是什麼，於是google、百度一下了。

　　採用這種方式是爲了防範在使用宏過程中出現錯誤，主要有如下幾點：

　　（1）空的宏定義避免warning:
　　#define foo() do{}while(0)
　　（2）存在一個獨立的block，可以用來進行變量定義，進行比較複雜的實現。
　　（3）如果出現在判斷語句過後的宏，這樣可以保證作爲一個整體來是實現：
　　　　 #define foo(x) \
　　　　　　　 action1(); \
　　　　　　　action2();
　　　　在以下情況下：
　　　　if(NULL == pPointer)
　　　　　　 foo();
　　　　就會出現action1和action2不會同時被執行的情況，而這顯然不是程序設計的目的。
　　（4）以上的第3種情況用單獨的{}也可以實現，但是爲什麼一定要一個do{}while(0)呢，看以下代碼：
　　　　　　#define switch(x,y) {int tmp; tmp="x";x=y;y=tmp;}
　　　　　　if(x>y)
　　　　　　　　switch(x,y);
　　　　　　else //error, parse error before else
　　　　　　otheraction();
　　　　在把宏引入代碼中，會多出一個分號，從而會報錯。這對這一點，可以將if和else語句用{}括起來，可以避免分號錯誤。

【yasi】錯就錯在宏展開以後，下面用紅色標記的多餘的一個分號

if(x>y)
{int tmp; tmp="x";x=y;y=tmp;};
else
otheraction();

　　使用do{….}while(0) 把它包裹起來，成爲一個獨立的語法單元，從而不會與上下文發生混淆。同時因爲絕大多數的編譯器都能夠識別do{…}while(0)這種無用的循環並進行優化，所以使用這種方法也不會導致程序的性能降低

4、測試程序

　　簡單寫個測試程序，加強練習，熟悉一下宏的高級用法。

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 #define PRINT1(a,b)        \
 4     {                  \
 5       printf("print a\n"); \
 6       printf("print b\n"); \
 7     }
 8 
 9 #define      PRINT2(a, b)      \
10   do{               \
11       printf("print a\n"); \
12       printf("print b\n"); \
13     }while(0)  
14 
15 #define PRINT(a) \
16     do{\
17     printf("%s: %d\n",#a,a);\
18     printf("%d: %d\n",a,a);\
19     }while(0)
20 
21 #define TYPE1(type,name)   type name_##type##_type
22 #define TYPE2(type,name)   type name##_##type##_type
23 
24 #define ERROR_LOG(module)   fprintf(stderr,"error: "#module"\n")
25 
26  main()
27 {
28     int a = 20;
29     int b = 19;
30     TYPE1(int, c);
31     ERROR_LOG("add");
32     name_int_type = a;
33     TYPE2(int, d);
34     d_int_type = a;
35 
36     PRINT(a);
37     if (a > b)
38     {
39     PRINT1(a, b);
40     }
41     else
42     {
43     PRINT2(a, b);
44     }
45     return 0;
46 }