这两个简单的C语言宏定义，能够在程序运行前，找到错误代码
yuyutoo 2024-12-14 15:52 4 浏览 0 评论
今天翻看 Linux 内核源代码时，发现两行非常有意思的C语言代码，如下：
#define BUILD_BUG_ON_ZERO(e) (sizeof(struct { int:-!!(e); }))
#define BUILD_BUG_ON_NULL(e) ((void *)sizeof(struct { int:-!!(e); }))
这两行C语言代码有什么含义呢？
要理解这两行C语言代码，关键就是理解 int:-!!(e) ，但是“:-!!”符号看起来很陌生，C语言中似乎并没有这样的符号。其实不是的，“:-!!”这几个符号都是C语言中的基本符号组成的。
首先，不应该将“:”与 int 剥离，所以 int:-!!(e) 应该这么看，int: (-!!(e))，这就清楚了，显然是位域（bitfield）的定义方法，其中 -!!(e) 是位域的长度。
对于 -!!(e)，应该将 e 看作是一个条件表达式，此时 !! 符号可以将其转换为布尔值（即0或者1，读者自己思考原因）。在C语言中，非零即可认为是真，因此 2，3，88 等都看看作真。在本例中，定义位域时，长度不应该超过 int 的宽度，所以如果没有 !! 符号，BUILD_BUG_ON_XX 宏的适用范围就很小了。
现在明白了，!!(e) 的值要么是 0，要么是 1。再考虑前面的负号，-!!(e) 要么是 0，要么是 -1，即对于 int:-!!(e) 来说，只有两种情况：
int: 0 // 或者 int: -1
显然，位域的长度不能是负数，所以如果表达式 e 为真时，宏 BUILD_BUG_ON_XX 就是非法的了，在编译阶段就会报错。
“编译时”和“运行时”
从某种程度上来看，上述C语言宏可以看作是编译时的 assert()。有读者可能会问，既然如此，为什么不直接使用 assert()，而是花大力气自定义呢？
读者应该注意“编译时”这个关键词，BUILD_BUG_ON_XX 宏在编译阶段就可以检查错误，这就能确保程序员能够在程序运行之前发现错误，并修改相关的C语言代码。与之对应的， assert() 只能在程序运行时检查错误，程序运行时出错就麻烦了，至少需要程序员编写相应的错误处理逻辑C语言代码。
如果能够在程序开发阶段发现错误，是多么美好的一件事啊。
那 assert() 就没有存在的必要了？暂时还不是，对于 BUILD_BUG_ON_XX 宏中的条件表达式 e，目前的C语言语法只支持常量表达式，对于变量表达式就无能为力了，只能使用 assert()，例如：
int a = 1; BUILD_BUG_ON_ZERO(1<0); // 合法 BUILD_BUG_ON_ZERO(a<0); // 非法 assert(a<0); // 合法
读者可能会问，BUILD_BUG_ON_XX 宏只能判断常量表达式，那它还有什么应用价值呢？毕竟两个常量的对比谁会弄错呢？BUILD_BUG_ON_XX 宏当然有应用价值，而且还挺好用，下一节将结合实例讨论，敬请关注。
事实上，这种借助C语言语法的实现编译时判断的技巧有很多种，例如:
它们的原理和作用都是类似的，留给读者自己分析了，这里不再赘述。
欢迎在评论区一起讨论，质疑。文章都是手打原创，每天最浅显的介绍C语言、linux等嵌入式开发，喜欢我的文章就关注一波吧，可以看到最新更新和之前的文章哦。
相关推荐
- 墨尔本一华裔男子与亚裔男子分别失踪数日 警方寻人
-
中新网5月15日电据澳洲新快网报道，据澳大利亚维州警察局网站消息，22岁的华裔男子邓跃(Yue‘Peter’Deng，音译)失踪已6天，维州警方于当地时间13日发布寻人通告，寻求公众协助寻找邓跃。华...
- 网络交友须谨慎!美国犹他州一男子因涉嫌杀害女网友被捕
-
伊森·洪克斯克（图源网络，侵删）据美国广播公司（ABC）25日报道，美国犹他州一名男子于24日因涉嫌谋杀被捕。警方表示，这名男子主动告知警局，称其杀害了一名在网络交友软件上认识的25岁女子。雷顿警...
- 一课译词:来龙去脉（来龙去脉 的意思解释）
-
Mountainranges[Photo/SIPA]“来龙去脉”，汉语成语，本指山脉的走势和去向，现比喻一件事的前因后果（causeandeffectofanevent），可以翻译为“i...
- 高考重要考点:range（range高考用法）
-
range可以用作动词，也可以用作名词，含义特别多，在阅读理解中出现的频率很高，还经常作为完形填空的选项，而且在作文中使用是非常好的高级词汇。...
- C++20 Ranges:现代范围操作（现代c++白皮书）
-
1.引言：C++20Ranges库简介C++20引入的Ranges库是C++标准库的重要更新，旨在提供更现代化、表达力更强的方式来处理数据序列（范围，range）。Ranges库基于...
- 学习VBA，报表做到飞 第二章 数组 2.4 Filter函数
-
第二章数组2.4Filter函数Filter函数功能与autofilter函数类似，它对一个一维数组进行筛选，返回一个从0开始的数组。...
- VBA学习笔记:数组:数组相关函数—Split，Join
-
Split拆分字符串函数，语法Split（expression，字符，Limit，compare），第1参数为必写，后面3个参数都是可选项。Expression为需要拆分的数据，“字符”就是以哪个字...
- VBA如何自定义序列，学会这些方法，让你工作更轻松
-
No.1在Excel中，自定义序列是一种快速填表机制，如何有效地利用这个方法，可以大大增加工作效率。通常在操作工作表的时候，可能会输入一些很有序的序列，如果一一录入就显得十分笨拙。Excel给出了一种...
- Excel VBA入门教程1.3 数组基础（vba数组详解）
-
1.3数组使用数组和对象时，也要声明，这里说下数组的声明：'确定范围的数组，可以存储b-a+1个数，a、b为整数Dim数组名称(aTob)As数据类型Dimarr...
- 远程网络调试工具百宝箱-MobaXterm
-
MobaXterm是一个功能强大的远程网络工具百宝箱，它将所有重要的远程网络工具（SSH、Telnet、X11、RDP、VNC、FTP、MOSH、Serial等）和Unix命令（bash、ls、cat...
- AREX:携程新一代自动化回归测试工具的设计与实现
-
一、背景随着携程机票BU业务规模的不断提高，业务系统日趋复杂，各种问题和挑战也随之而来。对于研发测试团队，面临着各种效能困境，包括业务复杂度高、数据构造工作量大、回归测试全量回归、沟通成本高、测试用例...
- Windows、Android、IOS、Web自动化工具选择策略
-
Windows平台中应用UI自动化测试解决方案AutoIT是开源工具，该工具识别windows的标准控件效果不错，但是当它遇到应用中非标准控件定义的UI元素时往往就无能为力了，这个时候选择silkte...
- python自动化工具:pywinauto（python快速上手 自动化）
-
简介Pywinauto是完全由Python构建的一个模块，可以用于自动化Windows上的GUI应用程序。同时，它支持鼠标、键盘操作，在元素控件树较复杂的界面，可以辅助我们完成自动化操作。我在...
- 时下最火的 Airtest 如何测试手机 APP?
-
引言Airtest是网易出品的一款基于图像识别的自动化测试工具，主要应用在手机APP和游戏的测试。一旦使用了这个工具进行APP的自动化，你就会发现自动化测试原来是如此简单！！连接手机要进行...
- 【推荐】7个最强Appium替代工具，移动App自动化测试必备!
-
在移动应用开发日益火爆的今天，自动化测试成为了确保应用质量和用户体验的关键环节。Appium作为一款广泛应用的移动应用自动化测试工具，为测试人员所熟知。然而，在不同的测试场景和需求下，还有许多其他优...
欢迎 你 发表评论:
- 一周热门
- 最近发表
- 标签列表
-
- mybatis plus (70)
- scheduledtask (71)
- css滚动条 (60)
- java学生成绩管理系统 (59)
- 结构体数组 (69)
- databasemetadata (64)
- javastatic (68)
- jsp实用教程 (53)
- fontawesome (57)
- widget开发 (57)
- vb net教程 (62)
- hibernate 教程 (63)
- case语句 (57)
- svn连接 (74)
- directoryindex (69)
- session timeout (58)
- textbox换行 (67)
- extension_dir (64)
- linearlayout (58)
- vba高级教程 (75)
- iframe用法 (58)
- sqlparameter (59)
- trim函数 (59)
- flex布局 (63)
- contextloaderlistener (56)