Nedir ":-!!" C kodunda?

Ben de bu garip makro kod çarptı /usr/include/linux/kernel.h :

/* Force a compilation error if condition is true, but also produce a
   result (of value 0 and type size_t), so the expression can be used
   e.g. in a structure initializer (or where-ever else comma expressions
   aren't permitted). */
#define BUILD_BUG_ON_ZERO(e) (sizeof(struct { int:-!!(e); }))
#define BUILD_BUG_ON_NULL(e) ((void *)sizeof(struct { int:-!!(e); }))

Ne yapar :-!!?

Bu aslında, e ifadesinin 0 olarak değerlendirilip değerlendirilemeyeceğini kontrol etmenin bir yoludur ve eğer yapılamıyorsa başarısız olur .

Makro biraz yanlış adlandırılmış; daha BUILD_BUG_OR_ZEROziyade benzer bir şey olmalı ...ON_ZERO. ( Bunun kafa karıştırıcı bir isim olup olmadığı konusunda zaman zaman tartışmalar olmuştur .)

İfadeyi şu şekilde okumalısınız:

sizeof(struct { int: -!!(e); }))

1. (e): Hesaplama ifadesi e.

2. !!(e): Mantıksal olarak iki kez olumsuzlayın: 0if e == 0; aksi takdirde 1.

3. -!!(e): Adım 2'deki ifadeyi sayısal olarak olumsuzlayın: 0öyleyse 0; aksi takdirde -1.

4. struct{int: -!!(0);} --> struct{int: 0;}: Sıfırsa, genişliği sıfır olan anonim tamsayı bit alanına sahip bir yapı bildiririz. Her şey yolunda ve normal şekilde ilerliyoruz.

5. struct{int: -!!(1);} --> struct{int: -1;}: Öte yandan, eğer sıfır değilse , o zaman negatif bir sayı olacaktır. Negatif genişliğe sahip herhangi bir bit alanının bildirilmesi bir derleme hatasıdır.

Bu yüzden ya bir yapıda genişliği 0 olan bir bit alanı ile, ya da bir derleme hatası olan negatif genişliği olan bir bit alanı ile sararız. Sonra sizeofbu alanı alırız, bu yüzden size_tuygun genişliğe sahip bir a alırız (sıfır olduğu edurumda sıfır olacaktır).

Bazı insanlar sordu: Neden sadece bir assert?

keithmo'nun cevabının iyi bir yanıtı var:

Bu makrolar bir derleme zamanı testi uygularken assert () bir çalışma zamanı testidir.

Kesinlikle doğru. Çalışma zamanında çekirdeğinizde daha önce yakalanmış olabilecek sorunları tespit etmek istemezsiniz ! İşletim sisteminin kritik bir parçası. Derleme zamanında sorunlar ne ölçüde tespit edilebilirse o kadar iyidir.

:Bir saklayıcısında olduğunu. Gelince !!, bu mantıksal çift olumsuzlamadır ve bu yüzden 0yanlış veya 1doğru için geri döner . Ve -bir eksi işaretidir, yani aritmetik olumsuzlama.

Derleyiciyi geçersiz girdilere engellemenin tek yolu bir numara.

Düşünün BUILD_BUG_ON_ZERO. Ne zaman -!!(e)bir derleme hatası üretir negatif bir değer, olarak değerlendirilir. Aksi takdirde -!!(e)0 olarak değerlendirilir ve 0 genişlikli bir bit alanı 0 büyüklüğüne sahiptir ve bu nedenle makro size_t, 0 değerine sahip bir a olarak değerlendirir .

Benim görüşüme göre isim zayıf çünkü giriş sıfır olmadığında aslında yapı başarısız olur .

BUILD_BUG_ON_NULLçok benzerdir, ancak bir yerine bir işaretçi verir int.

Bazı insanlar bu makroları karıştırıyor gibi görünüyor assert().

Bu makrolar assert()bir çalışma zamanı testi yaparken derleme zamanı testi uygular .

Bu sözdizimine alternatiflerden bahsetmediğim için oldukça şaşırdım. Başka bir yaygın (ancak daha eski) mekanizma, iddianız doğruysa işlev çağrısını derlemek için tanımlanmamış bir işlevi çağırmak ve optimize ediciye güvenmektir.

#define MY_COMPILETIME_ASSERT(test)              \
    do {                                         \
        extern void you_did_something_bad(void); \
        if (!(test))                             \
            you_did_something_bad(void);         \
    } while (0)

Bu mekanizma çalışırken (optimizasyonlar etkin olduğu sürece) bağlantı yapana kadar bir hata raporlamamanın dezavantajı vardır, bu sırada you_did_something_bad () işlevinin tanımını bulamaz. Bu nedenle çekirdek geliştiricileri, negatif boyutlu bit alanı genişlikleri ve negatif boyutlu diziler (daha sonra GCC 4.4'te yapıları kırmayı durduran) gibi hileler kullanmaya başlayanlar.

Derleme zamanı iddialarına duyulan sempati duyulduğunda, GCC 4.3 , bu eski konsepte uzanmanıza izin veren errorfonksiyon özelliğini tanıttı , ancak seçtiğiniz bir mesajla derleme zamanı hatası oluşturdu - artık şifreli olmayan "negatif boyutlu dizi " hata mesajları!

#define MAKE_SURE_THIS_IS_FIVE(number)                          \
    do {                                                        \
        extern void this_isnt_five(void) __attribute__((error(  \
                "I asked for five and you gave me " #number))); \
        if ((number) != 5)                                      \
            this_isnt_five();                                   \
    } while (0)

Aslında, Linux 3.9'dan itibaren, şimdi compiletime_assertbu özelliği kullanan bir makro var ve makroların çoğu bug.hbuna göre güncellendi. Yine de, bu makro bir başlatıcı olarak kullanılamaz. Ancak, deyim ifadeleriyle (başka bir GCC C uzantısı) kullanarak yapabilirsiniz!

#define ANY_NUMBER_BUT_FIVE(number)                           \
    ({                                                        \
        typeof(number) n = (number);                          \
        extern void this_number_is_five(void) __attribute__(( \
                error("I told you not to give me a five!"))); \
        if (n == 5)                                           \
            this_number_is_five();                            \
        n;                                                    \
    })

Bu makro parametresini tam olarak bir kez değerlendirir (yan etkileri olması durumunda) ve "Bana beş tane vermemeni söylemiştim!" ifade beş olarak değerlendirilirse veya derleme zamanı sabiti değilse.

Peki bunu neden negatif boyutlu bit alanları yerine kullanmıyoruz? Ne yazık ki, ifade ifadesi tamamen kendiliğinden sabit olsa bile (yani, tam olarak değerlendirilebilir), sabit başlatıcılar (numara sabitleri, bit-alan genişliği, vb. İçin) olarak kullanımları da dahil olmak üzere, ifade ifadelerinin kullanımında birçok kısıtlama vardır. derleme zamanında ve aksi takdirde __builtin_constant_p()testi geçer ). Ayrıca, bir işlev gövdesi dışında kullanılamazlar.

Umarım, GCC bu eksiklikleri yakında değiştirecek ve sabit deyim ifadelerinin sabit başlatıcılar olarak kullanılmasına izin verecektir. Buradaki zorluk, yasal sabit bir ifadenin ne olduğunu tanımlayan dil belirtimidir. C ++ 11, yalnızca bu tür veya şey için constexpr anahtar sözcüğünü ekledi, ancak C11'de herhangi bir karşılık bulunmuyor. C11, bu sorunun bir kısmını çözecek statik iddialar alırken, tüm bu eksiklikleri çözmeyecektir. Bu yüzden umuyorum ki gcc bir constexpr işlevselliğini -std = gnuc99 & -std = gnuc11 ya da bu gibi bir uzantı olarak kullanılabilir hale getirebilir ve deyim ifadeleri et. ark.

0Koşul yanlışsa bir boyut bit alanı oluşturur , ancak koşul doğru / sıfır değilse bir boyut -1( -!!1) bit alanı oluşturur. Önceki durumda hata yoktur ve yapı int üyesiyle başlatılır. İkinci durumda, bir derleme hatası vardır (ve -1elbette bir boyut bit alanı oluşturulmaz).