C語言常常讓人覺得它所能表達(dá)的東西非常有限。它不具有類似第一級函數(shù)和模式匹配這樣的高級功能。但是C非常簡單,并且仍然有一些非常有用的語法技巧和功能,只是沒有多少人知道罷了。
一、指定的初始化 很多人都知道像這樣來靜態(tài)地初始化數(shù)組:
int fibs[] = {1, 1, 2, 3, 5};
C99標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上支持一種更為直觀簡單的方式來初始化各種不同的集合類數(shù)據(jù)(如:結(jié)構(gòu)體,聯(lián)合體和數(shù)組)。 二、數(shù)組 我們可以指定數(shù)組的元素來進(jìn)行初始化。這非常有用,特別是當(dāng)我們需要根據(jù)一組#define來保持某種映射關(guān)系的同步更新時(shí)。來看看一組錯(cuò)誤碼的定義,如:
/* Entries may not correspond to actual numbers. Some entries omitted. */
/* ... */
/* ... */
/* ... */
現(xiàn)在,假設(shè)我們想為每個(gè)錯(cuò)誤碼提供一個(gè)錯(cuò)誤描述的字符串。為了確保數(shù)組保持了最新的定義,無論頭文件做了任何修改或增補(bǔ),我們都可以用這個(gè)數(shù)組指定的語法。
這樣就可以靜態(tài)分配足夠的空間,且保證最大的索引是合法的,同時(shí)將特殊的索引初始化為指定的值,并將剩下的索引初始化為0。 三、結(jié)構(gòu)體與聯(lián)合體 用結(jié)構(gòu)體與聯(lián)合體的字段名稱來初始化數(shù)據(jù)是非常有用的。假設(shè)我們定義:char *err_strings[] = {
["Success", ] =
["Invalid argument", ] =
["Not enough memory", ] =
["Bad address", ] =
/* ... */
["Argument list too long", ] =
["Device or resource busy", ] =
/* ... */
["No child processes" ] =
/* ... */
};
struct point {
int x;
int y;
int z;
}
然后我們這樣初始化struct point:
struct point p = {.x = 3, .y = 4, .z = 5};
當(dāng)我們不想將所有字段都初始化為0時(shí),這種作法可以很容易的在編譯時(shí)就生成結(jié)構(gòu)體,而不需要專門調(diào)用一個(gè)初始化函數(shù)。
對聯(lián)合體來說,我們可以使用相同的辦法,只是我們只用初始化一個(gè)字段。 四、宏列表 C中的一個(gè)慣用方法,是說有一個(gè)已命名的實(shí)體列表,需要為它們中的每一個(gè)建立函數(shù),將它們中的每一個(gè)初始化,并在不同的代碼模塊中擴(kuò)展它們的名字。這在Mozilla的源碼中經(jīng)常用到,我就是在那時(shí)學(xué)到這個(gè)技巧的。例如,在我去年夏天工作的那個(gè)項(xiàng)目中,我們有一個(gè)針對每個(gè)命令進(jìn)行標(biāo)記的宏列表。其工作方式如下:
#define FLAG_LIST(_)
_(EmittedAtUses)
_(LoopInvariant)
_(Commutative)
_(Movable)
_(Lowered)
_(Guard)
它定義了一個(gè)FLAG_LIST宏,這個(gè)宏有一個(gè)參數(shù)稱之為 _ ,這個(gè)參數(shù)本身是一個(gè)宏,它能夠調(diào)用列表中的每個(gè)參數(shù)。舉一個(gè)實(shí)際使用的例子可能更能直觀地說明問題。假設(shè)我們定義了一個(gè)宏DEFINE_FLAG,如:
對FLAG_LIST(DEFINE_FLAG)做擴(kuò)展能夠得到如下代碼:enum Flag {
None = 0,
FLAG_LIST(DEFINE_FLAG)
Total
};
接著,對每個(gè)參數(shù)都擴(kuò)展DEFINE_FLAG宏,這樣我們就得到了enum如下:enum Flag {
None = 0,
DEFINE_FLAG(InWorklist)
DEFINE_FLAG(EmittedAtUses)
DEFINE_FLAG(LoopInvariant)
DEFINE_FLAG(Commutative)
DEFINE_FLAG(Movable)
DEFINE_FLAG(Lowered)
DEFINE_FLAG(Guard)
Total
};
接著,我們可能要定義一些訪問函數(shù),這樣才能更好的使用flag列表:enum Flag {
None = 0,
InWorklist,
EmittedAtUses,
LoopInvariant,
Commutative,
Movable,
Lowered,
Guard,
Total
};
bool is
return hasFlags(1 << flag);
}
void set
JS_ASSERT(!hasFlags(1 << flag));
setFlags(1 << flag);
}
void setNot
JS_ASSERT(hasFlags(1 << flag));
removeFlags(1 << flag);
}
FLAG_LIST(FLAG_ACCESSOR)
一步步的展示其過程是非常有啟發(fā)性的,如果對它的使用還有不解,可以花一些時(shí)間在gcc –E上。 五、編譯時(shí)斷言 這其實(shí)是使用C語言的宏來實(shí)現(xiàn)的非常有“創(chuàng)意”的一個(gè)功能。有些時(shí)候,特別是在進(jìn)行內(nèi)核編程時(shí),在編譯時(shí)就能夠進(jìn)行條件檢查的斷言,而不是在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行,這非常有用。不幸的是,C99標(biāo)準(zhǔn)還不支持任何編譯時(shí)的斷言。
但是,我們可以利用預(yù)處理來生成代碼,這些代碼只有在某些條件成立時(shí)才會(huì)通過編譯(最好是那種不做實(shí)際功能的命令)。有各種各樣不同的方式都可以做到這一點(diǎn),通常都是建立一個(gè)大小為負(fù)的數(shù)組或結(jié)構(gòu)體。最常用的方式如下:
如果(condition)計(jì)算結(jié)果為一個(gè)非零值(即C中的真值),即! (condition)為零值,那么代碼將能順利地編譯,并生成一個(gè)大小為零的結(jié)構(gòu)體。如果(condition)結(jié)果為0(在C真為假),那么在試圖生成一個(gè)負(fù)大小的結(jié)構(gòu)體時(shí),就會(huì)產(chǎn)生編譯錯(cuò)誤。/* Force a compilation error if condition is false, but also produce a result
* (of value 0 and type size_t), so it can be used e.g. in a structure
* initializer (or wherever else comma expressions aren't permitted). */
/* Linux calls these BUILD_BUG_ON_ZERO/_NULL, which is rather misleading. */
#define STATIC_ZERO_ASSERT(condition) (sizeof(struct { int:-!(condition); }) )
#define STATIC_NULL_ASSERT(condition) ((void *)STATIC_ZERO_ASSERT(condition) )
/* Force a compilation error if condition is false */
#define STATIC_ASSERT(condition) ((void)STATIC_ZERO_ASSERT(condition))
它的使用非常簡單,如果任何某假設(shè)條件能夠靜態(tài)地檢查,那么它就可以在編譯時(shí)斷言。例如,在上面提到的標(biāo)志列表中,標(biāo)志集合的類型為uint32_t,所以,我們可以做以下斷言:
STATIC_ASSERT(Total <= 32)
它擴(kuò)展為:
(void)sizeof(struct { int:-!(Total <= 32) })
現(xiàn)在,假設(shè)Total<=32。那么-!(Total <= 32)等于0,所以這行代碼相當(dāng)于:
(void)sizeof(struct { int: 0 })
這是一個(gè)合法的C代碼。現(xiàn)在假設(shè)標(biāo)志不止32個(gè),那么-!(Total <= 32)等于-1,所以這時(shí)代碼就相當(dāng)于:
(void)sizeof(struct { int: -1 } )
因?yàn)槲粚挒樨?fù),所以可以確定,如果標(biāo)志的數(shù)量超過了我們指派的空間,那么編譯將會(huì)失敗。
原文標(biāo)題:幾點(diǎn)實(shí)用的C語言技巧
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