SmartPtr
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By SmartPtr(http://www.cppblog.com/SmartPtr/)

    在C++中,有三种类型的循环语句:for, while, 和do...while, 但是在一般应用中作循环时, 我们可能用for和while要多一些,do...while相对不受重视。
    但是,最近在读我们项目的代码时,却发现了do...while的一些十分聪明的用法,不是用来做循环,而是用作其他来提高代码的健壮性。

1. do...while(0)消除goto语句。
通常,如果在一个函数中开始要分配一些资源,然后在中途执行过程中如果遇到错误则退出函数,当然,退出前先释放资源,我们的代码可能是这样:
version 1

bool Execute()
{
   
// 分配资源
   
int *= new int;
   bool bOk(
true);

   
// 执行并进行错误处理
   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;
   }

   
// .

   
// 执行成功,释放资源并返回
    delete p;   
    p 
= NULL;
    return 
true;
   
}

这里一个最大的问题就是代码的冗余,而且我每增加一个操作,就需要做相应的错误处理,非常不灵活。于是我们想到了goto:
version 2
bool Execute()
{
   
// 分配资源
   
int *= new int;
   bool bOk(
true);

   
// 执行并进行错误处理
   bOk 
= func1();
   
if(!bOk) goto errorhandle;

   bOk 
= func2();
   
if(!bOk) goto errorhandle;

   bOk 
= func3();
   
if(!bOk) goto errorhandle;

   
// .

   
// 执行成功,释放资源并返回
    delete p;   
    p 
= NULL;
    return 
true;

errorhandle:
    delete p;   
    p 
= NULL;
    return 
false;
   
}

代码冗余是消除了,但是我们引入了C++中身份比较微妙的goto语句,虽然正确的使用goto可以大大提高程序的灵活性与简洁性,但太灵活的东西往往是很危险的,它会让我们的程序捉摸不定,那么怎么才能避免使用goto语句,又能消除代码冗余呢,请看do...while(0)循环:
version3
bool Execute()
{
   
// 分配资源
   
int *= new int;

   bool bOk(
true);
   
do
   {
      
// 执行并进行错误处理
      bOk 
= func1();
      
if(!bOk) break;

      bOk 
= func2();
      
if(!bOk) break;

      bOk 
= func3();
      
if(!bOk) break;

      
// .

   }
while(0);

    
// 释放资源
    delete p;   
    p 
= NULL;
    return bOk;
   
}


“漂亮!”, 看代码就行了,啥都不用说了...

2 宏定义中的do...while(0)
  如果你是C++程序员,我有理由相信你用过,或者接触过,至少听说过MFC, 在MFC的afx.h文件里面, 你会发现很多宏定义都是用了do...while(0)或do...while(false), 比如说:

#define AFXASSUME(cond)       do { bool __afx_condVal=!!(cond); ASSERT(__afx_condVal); __analysis_assume(__afx_condVal); } while(0) 

粗看我们就会觉得很奇怪,既然循环里面只执行了一次,我要这个看似多余的do...while(0)有什么意义呢?
当然有!
为了看起来更清晰,这里用一个简单点的宏来演示:

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

假设这里去掉do...while(0),

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

那么以下代码:

if(NULL != p) SAFE_DELETE(p)
else   do sth

就有两个问题,
1) 因为if分支后有两个语句,else分支没有对应的if,编译失败
2) 假设没有else, SAFE_DELETE中的第二个语句无论if测试是否通过,会永远执行。
你可能发现,为了避免这两个问题,我不一定要用这个令人费解的do...while,  我直接用{}括起来就可以了

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

的确,这样的话上面的问题是不存在了,但是我想对于C++程序员来讲,在每个语句后面加分号是一种约定俗成的习惯,这样的话,以下代码:

if(NULL != p) SAFE_DELETE(p);
else   do sth

其else分支就无法通过编译了(原因同上),所以采用do...while(0)是做好的选择了。

也许你会说,我们代码的习惯是在每个判断后面加上{}, 就不会有这种问题了,也就不需要do...while了,如:

if(
{
}
else
{
}

诚然,这是一个好的,应该提倡的编程习惯,但一般这样的宏都是作为library的一部分出现的,而对于一个library的作者,他所要做的就是让其库具有通用性,强壮性,因此他不能有任何对库的使用者的假设,如其编码规范,技术水平等。

posted on 2007-07-03 22:49 SmartPtr 阅读(5028) 评论(18)  编辑 收藏 引用

FeedBack:
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-03 23:29 | czxskell
不错
恍然大悟  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-03 23:59 | 罗宾李
原来是这样,不错!  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-04 02:47 | 天津大学计算机学院 常兴龙
哦,不错不错!还悬念一下,紧张死偶了.  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-04 08:58 | yzy
有点意思  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-04 10:34 | 沐枫
do{}while(0)
在于宏定义上的使用是无疑的。我在设计库的时候,是常用的。

但是对于第一点,用于消除goto,举的例子很不恰当。
而且,代码中常常有一些循环语句。此时,从内循环是无法用break跳出到外循环,仍然得用goto,这样,do while(0)就变得多余了。

用auto_ptr等自动守护(guard)机制是更好的选择:
bool Execute()
{
// 分配资源
auto_ptr<int> p = new int;

// 执行并进行错误处理
if(!func1())
return false;
if(!func2())
return false;
if(!func3())
return false;

//...
return true;
}  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-04 10:36 | 力为
不错~  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-04 11:02 | SmartPtr
to 沐枫
欢迎参与讨论。

的确,对于用do-while-break消除goto语句,的确不是一个很完美的例子,用auto_ptr是一个很好的选择, 而且这样也达到了异常安全的目的。但是auto_ptr只能处理指针这种资源, 我们可能还有处理其他资源,比如文件, 数据库链接,网络连接等等。 这样,在没有类似auto_ptr的机制处理这些资源的时候, 用do-while-break会是一个比较简单但不算太差的选择。
另外, 对于你提到的多层循环的问题, 我想你可能被“do-while是用来做循环“这个定式限制了,这里do-while(0)的作用是在执行遇到错误时能break,正确的释放资源, 也就是说这么设计着去用的, 你想想, 是不是不会出现你想的那种情况?  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-04 11:07 | 沐枫
比如文件, 数据库链接,网络连接等等这些都可以设计一个资源维护的guard来保护。
比如MFC的CFile就有这个功能。  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-04 11:18 | anders06
恭喜恭喜  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-04 13:35 | chaosim
do...while是个循环,但是如楼主这般使用,要让程序的阅读者(也就是维护者,审阅者,.......)大费周章猜测程序作者的本意。还不如用goto语句。
错误处理和资源释放等任务自有其它更好的方式完成,何况如作者这般做法,也并未解决问题。误导。  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-04 14:47 | Darkblue
@chaosim

也不能说是误导吧
只不过是给大家提供另一种思路和看问题的另一种方式而已

“错误处理和资源释放等任务自有其它更好的方式完成”,不知道可否共享出来让大家学习一下呢?  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-04 15:34 | dfl
看了大家的讨论,真是长了见识^_^  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-04 16:32 | CloudStrifePeng
条条大路通罗马,多条路子总是好的~  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-05 10:27 | SuperPlayeR
第二种用法我是从Linux内核分析中看到的,博主说了MFC中也有,才恍然大悟。唉~~自己也用了这么久VC了,还没真地去好好读过这些源码,惭愧惭愧~~  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-06 22:52 | pass86
赞一个。  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2007-07-08 21:13 | 小学生
涨见识了!  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2008-12-17 07:21 | wsy
支持楼主,收益匪浅啊  回复  更多评论
  
# re: do...while(0)的妙用
2010-09-24 16:21 | mouse
赞!!!
嵌入式系统中常用do...while(0)消除goto,嵌入式系统一般用C而不用C++。  回复  更多评论
  

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