宏定义中do{...}while(0)的作用

之前在书上和网上看到过很多次关于do{...}while(0)作用的文章了，最近看Linux内核源码的时候发觉这个结构在宏定义中用得确实很多，所以就记录一下吧。
以下为部分Linux内核源码，位于include/linux/spinlock_api_up.h中：

#define ___LOCK(lock) \
  do { __acquire(lock); (void)(lock); } while (0)

#define __LOCK(lock) \
  do { preempt_disable(); ___LOCK(lock); } while (0)

#define __LOCK_BH(lock) \
  do { __local_bh_disable_ip(_THIS_IP_, SOFTIRQ_LOCK_OFFSET); ___LOCK(lock); } while (0)

#define __LOCK_IRQ(lock) \
  do { local_irq_disable(); __LOCK(lock); } while (0)

#define __LOCK_IRQSAVE(lock, flags) \
  do { local_irq_save(flags); __LOCK(lock); } while (0)

#define ___UNLOCK(lock) \
  do { __release(lock); (void)(lock); } while (0)

#define __UNLOCK(lock) \
  do { preempt_enable(); ___UNLOCK(lock); } while (0)

#define __UNLOCK_BH(lock) \
  do { __local_bh_enable_ip(_THIS_IP_, SOFTIRQ_LOCK_OFFSET); \
       ___UNLOCK(lock); } while (0)

#define __UNLOCK_IRQ(lock) \
  do { local_irq_enable(); __UNLOCK(lock); } while (0)

#define __UNLOCK_IRQRESTORE(lock, flags) \
  do { local_irq_restore(flags); __UNLOCK(lock); } while (0)

问题一：为什么要用do{...}while(0)？

举个例子

#define foo(x) bar(x); baz(x)

如果我们这样调用：

if (!feral)
    foo(wolf);

那么扩展后可能就不是你所期望的结果。上面语句将扩展为:

if (!feral)
    bar(wolf);
baz(wolf);

显而易见，这是错误的，也是大家经常易犯的错误之一。

而如果我们使用do{...}while(0)来重新定义宏，则不会出现错误：

if (!feral)
    do { bar(wolf); baz(wolf); } while (0);

问题二：为什么不用大括号直接把宏包围起来呢？为什么非得使用do/while(0)逻辑呢？

例如，我们用大括号来定义宏如下：

#define foo(x)  { bar(x); baz(x); }

这对于上面举的if语句的确能被正确扩展，但是如果我们有下面的语句调用呢：

if (!feral)
    foo(wolf);
else
    bin(wolf);

宏扩展后将变成：

if (!feral) {
    bar(wolf);
    baz(wolf);
};
else
    bin(wolf);

大家可以看出，这就有语法错误了，大括号后面出现了分号。

而如果我们使用do{...}while(0)来重新定义宏，则不会出现错误：

if (!feral)
    do { bar(wolf); baz(wolf); } while (0);
else
    bin(wolf);

（附录）宏定义中使用do{...}while(0)的方法

#define foo(x) do { bar(x); baz(x); } while (0)      //注意末尾没有分号

总结：do{...}while(0)结构可以把可以多条语句封装起来，使用do{...}while(0)构造后的宏定义不会受到大括号、分号等的影响，总是会按你期望的方式调用运行。