”with“macro in C

Question

我正在寻找一个类似于with-construct的宏。 的使用应该是这样的：

with (lock(&x), unlock(&x)) { 
    ... 
} 

它可能对其他一些目的是有用的。

我想出了这个宏：

#define __with(_onenter, _onexit, v) \ 
    for (int __with_uniq##v=1; __with_uniq##v > 0;)\ 
     for (_onenter; __with_uniq##v > 0; _onexit) \ 
      while (__with_uniq##v-- > 0) 

#define _with(x, y, z) __with(x, y, z) 
#define with(_onenter, _onexit) _with(_onenter, _onexit, __COUNTER__) 

它有3个嵌套的循环，因为它应该：

1. 初始化循环计数器（仅C99，当然）
2. 可能初始化变量_onenter （如with (int fd=open(..), close(fd))）
3. 允许break在代码块内。 （continue被允许了。而宏可以进行调整，以assert()出来）

我用它在为XV6 OS的代码，它似乎非常有用。

我的问题是 - 这样一个宏最糟糕的问题是什么？我的意思是，除了仅仅使用C宏（尤其是实现新的控制流构造的宏）之外。

到目前为止，已经发现这些缺点/问题：

1. 为return或goto（但它可以节省内核代码中的一些goto S）
2. 错误不支持（如fd < 0）不支持。我认为这是可以修复的。
3. 仅gnu89/c99及以上版本（循环计数器，不需要独特的可变技巧）
4. 比简单的锁定解锁效率稍差。我相信这是微不足道的。

还有其他问题吗？有没有更好的方式在C中实现类似的构造？

Answer 1

这个宏让我害怕。我更喜欢traditional approach using gotos。

这种方法很原始，但大多数C程序员都熟悉这种模式，如果他们不是，他们可以通过阅读本地代码来理解它。没有隐藏的行为。因此，它非常可靠。

你的宏很聪明，但它对大多数人来说都是新的，它带有隐藏的陷阱。新的贡献者将不得不被认为是规则，例如“不要使用return或goto”，并且“break将跳出”with block“，而不是跳出周围的循环”。我担心错误会很常见。

如果您可以向编译器添加错误使用此构造的警告，天平会发生移位。 With clang，这似乎是一个选项。在这种情况下，会检测到误用，并且您的代码将保持可移植到其他编译器。

如果您想限制自己使用GCC和Clang，则可以使用cleanup属性。这将使你的例子是这样的：

lock_t x = NULL __attribute__((cleanup(unlock))); 
lock(&x); 

而且unlock将与指针变量，当它超出范围被调用。这是与其他语言功能，如return和goto集成，甚至在混合的C/C++项目例外。