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从min&max一窥linux设计

查看次数5437 发表时间2012-09-16 17:08:16

    好吧,我承认我标题党了。但是我仍然建议你能够继续往下读,最多花上一分钟时间。
   
    当然,如果能够浪费你十分钟以上,我的目的便达到了,而你也会有不一样的体会。
   
    问题:你会怎样实现min & max这两个函数呢?
   
    我想大多数人的做法无非三种:1)定义宏;2)定义函数; 3)定义inline函数。
   
    对于第二种方法,不用多说,功能如此单一的函数效率会有折扣;对于第三种方法,inline是在较新的C99中引入的。其实我是在找理由,我太懒了,不想讨论第二种和第三种,也是在掩饰现代编译器强悍的优化能力。也许,编译器自动为你把小函数优化成内联了呢。OK,我们这里的主题是关于宏定义的,和其他无关。请看(下文都以min为例):
   
    1 #define min(X,Y) ((X) < (Y) ? (X) : (Y))
   
    这是一般的做法,对每个符号都还添加了括号处理,是比较让人满意的了。会有什么问题呢,继续请看:
   
    1 int x = 1, y = 2;
   
    2 printf(“min=%d/n”, min(x++, y++));   //输出min=2
   
    3 printf(“x = %d, y = %d/n”, x, y);    //输出x=3, y=3
   
    问题出现了,我们原本预期执行min操作后,x为2,y为3.到底发生了什么呢,让我们对宏进行展开:
   
    1 ((x++) < (y++) ? (x++) : (y++))
   
    看出来了吗?问题就出在这里,x++被执行了两次。让我们看看伟大的linux内核是怎么解决这个问题的吧。
   
    01 //include/linux/kernel.h
   
    02
   
    03 #define min(x,y) ({ /
   
    04 typeof(x) _x = (x); /
   
    05 typeof(y) _y = (y); /
   
    06 void) (&_x == &_y);  /
   
    07 _x < _y ? _x : _y; })
   
    08
   
    09  #define max(x,y) ({ /
   
    10 typeof(x) _x = (x); /
   
    11 typeof(y) _y = (y); /
   
    12 (void) (&_x == &_y);  /
   
    13 _x > _y ? _x : _y; })
   
    我在这里进行简单的解释:
   
    1)typeof(X)的用途:得到X的类型信息。比如typeof(10) 为int, double f = 1.0; typeof(f)为double.
   
    2)({})的用途:一句话,({和})之间可以有很多表达式,它的值为最后一个表达式的值。
   
    3)(void) (&_x == &_y);这一句的作用是对_x和_y的类型判断是否一样。如果是不同的类型,编译器会给出警告信息。
   
    说白了,上述宏定义就是先引入和x及y同样类型的两个临时变量,然后对临时变量进行求最大值或者最小值。
(转发请注明转自:学PHP)    


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