C語(yǔ)言常常讓人覺(jué)得它所能表達(dá)的東西非常有限。它不具有類(lèi)似第一級(jí)函數(shù)和模式匹配這樣的高級(jí)功能。但是C非常簡(jiǎn)單，并且仍然有一些非常有用的語(yǔ)法技巧和功能，只是沒(méi)有多少人知道罷了。

一、指定的初始化

很多人都知道像這樣來(lái)靜態(tài)地初始化數(shù)組：
?

int fibs[] = {1, 1, 2, 3, 5};

C99標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上支持一種更為直觀簡(jiǎn)單的方式來(lái)初始化各種不同的集合類(lèi)數(shù)據(jù)（如：結(jié)構(gòu)體，聯(lián)合體和數(shù)組）。

? 二、數(shù)組

我們可以指定數(shù)組的元素來(lái)進(jìn)行初始化。這非常有用，特別是當(dāng)我們需要根據(jù)一組#define來(lái)保持某種映射關(guān)系的同步更新時(shí)。來(lái)看看一組錯(cuò)誤碼的定義，如： ?

/* Entries may not correspond to actual numbers. Some entries omitted. */


#define EINVAL 1


#define ENOMEM 2


#define EFAULT 3


/* ... */


#define E2BIG 7


#define EBUSY 8


/* ... */


#define ECHILD 12


/* ... */

? 現(xiàn)在，假設(shè)我們想為每個(gè)錯(cuò)誤碼提供一個(gè)錯(cuò)誤描述的字符串。為了確保數(shù)組保持了最新的定義，無(wú)論頭文件做了任何修改或增補(bǔ)，我們都可以用這個(gè)數(shù)組指定的語(yǔ)法。 ?

char *err_strings[] = {
[0] = "Success",
[EINVAL] = "Invalid argument",
[ENOMEM] = "Not enough memory",
[EFAULT] = "Bad address",
/* ... */
[E2BIG ] = "Argument list too long",
[EBUSY ] = "Device or resource busy",
/* ... */
[ECHILD] = "No child processes"
/* ... */
};

? 這樣就可以靜態(tài)分配足夠的空間，且保證最大的索引是合法的，同時(shí)將特殊的索引初始化為指定的值，并將剩下的索引初始化為0。

? 三、結(jié)構(gòu)體與聯(lián)合體

用結(jié)構(gòu)體與聯(lián)合體的字段名稱(chēng)來(lái)初始化數(shù)據(jù)是非常有用的。假設(shè)我們定義：
?

struct point {
int x;
int y;
int z;
}

然后，我們這樣初始化struct point：
?

struct point p = {.x = 3, .y = 4, .z = 5};

當(dāng)我們不想將所有字段都初始化為0時(shí)，這種作法可以很容易的在編譯時(shí)就生成結(jié)構(gòu)體，而不需要專(zhuān)門(mén)調(diào)用一個(gè)初始化函數(shù)。

對(duì)聯(lián)合體來(lái)說(shuō)，我們可以使用相同的辦法，只是我們只用初始化一個(gè)字段。

? 四、宏列表

C中的一個(gè)慣用方法，是說(shuō)有一個(gè)已命名的實(shí)體列表，需要為它們中的每一個(gè)建立函數(shù)，將它們中的每一個(gè)初始化，并在不同的代碼模塊中擴(kuò)展它們的名字。這在Mozilla的源碼中經(jīng)常用到，我就是在那時(shí)學(xué)到這個(gè)技巧的。例如，在我去年夏天工作的那個(gè)項(xiàng)目中，我們有一個(gè)針對(duì)每個(gè)命令進(jìn)行標(biāo)記的宏列表。其工 作方式如下：
?

#define FLAG_LIST(_) 
_(InWorklist) 
_(EmittedAtUses) 
_(LoopInvariant) 
_(Commutative) 
_(Movable) 
_(Lowered) 
_(Guard)

關(guān)注公眾號(hào)：C語(yǔ)言中文社區(qū)，免費(fèi)獲取300G編程資料 它定義了一個(gè)FLAG_LIST宏，這個(gè)宏有一個(gè)參數(shù)稱(chēng)之為 _ ，這個(gè)參數(shù)本身是一個(gè)宏，它能夠調(diào)用列表中的每個(gè)參數(shù)。舉一個(gè)實(shí)際使用的例子可能更能直觀地說(shuō)明問(wèn)題。假設(shè)我們定義了一個(gè)宏DEFINE_FLAG，比如：
?

#define DEFINE_FLAG(flag) flag,
enum Flag {
None = 0,
FLAG_LIST(DEFINE_FLAG)
Total
};
#undef DEFINE_FLAG

對(duì)FLAG_LIST(DEFINE_FLAG)做擴(kuò)展能夠得到如下代碼：
?

enum Flag {
None = 0,
DEFINE_FLAG(InWorklist)
DEFINE_FLAG(EmittedAtUses)
DEFINE_FLAG(LoopInvariant)
DEFINE_FLAG(Commutative)
DEFINE_FLAG(Movable)
DEFINE_FLAG(Lowered)
DEFINE_FLAG(Guard)
Total
};

? 接著，對(duì)每個(gè)參數(shù)都擴(kuò)展DEFINE_FLAG宏，這樣我們就得到了enum如下：
?

enum Flag {
None = 0,
InWorklist,
EmittedAtUses,
LoopInvariant,
Commutative,
Movable,
Lowered,
Guard,
Total
};

? 然后，我們可能要定義一些訪問(wèn)函數(shù)，這樣才能更好的使用flag列表：
?

#define FLAG_ACCESSOR(flag) 
bool is##flag() const {
return hasFlags(1 << flag);
}
void set##flag() {
JS_ASSERT(!hasFlags(1 << flag));
setFlags(1 << flag);
}
void setNot##flag() {
JS_ASSERT(hasFlags(1 << flag));
removeFlags(1 << flag);
}
FLAG_LIST(FLAG_ACCESSOR)
#undef FLAG_ACCESSOR

一步步的展示其過(guò)程是非常有啟發(fā)性的，如果對(duì)它的使用還有不解，可以花一些時(shí)間在gcc –E上。

? 五、編譯時(shí)斷言

這其實(shí)是使用C語(yǔ)言的宏來(lái)實(shí)現(xiàn)的非常有“創(chuàng)意”的一個(gè)功能。有些時(shí)候，特別是在進(jìn)行內(nèi)核編程時(shí)，在編譯時(shí)就能夠進(jìn)行條件檢查的斷言，而不是在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行，這非常有用。不幸的是，C99標(biāo)準(zhǔn)還不支持任何編譯時(shí)的斷言。

但是，我們可以利用預(yù)處理來(lái)生成代碼，這些代碼只有在某些條件成立時(shí)才會(huì)通過(guò)編譯（最好是那種不做實(shí)際功能的命令）。有各種各樣不同的方式都可以做到這一點(diǎn)，通常都是建立一個(gè)大小為負(fù)的數(shù)組或結(jié)構(gòu)體。最常用的方式如下：
?

/* Force a compilation error if condition is false, but also produce a result
* (of value 0 and type size_t), so it can be used e.g. in a structure
* initializer (or wherever else comma expressions aren't permitted). */
/* Linux calls these BUILD_BUG_ON_ZERO/_NULL, which is rather misleading. */
#define STATIC_ZERO_ASSERT(condition) (sizeof(struct { int:-!(condition); }) )
#define STATIC_NULL_ASSERT(condition) ((void *)STATIC_ZERO_ASSERT(condition) )
/* Force a compilation error if condition is false */
#define STATIC_ASSERT(condition) ((void)STATIC_ZERO_ASSERT(condition))

如果(condition)計(jì)算結(jié)果為一個(gè)非零值（即C中的真值），即! (condition)為零值，那么代碼將能順利地編譯，并生成一個(gè)大小為零的結(jié)構(gòu)體。如果(condition)結(jié)果為0（在C真為假），那么在試圖生成一個(gè)負(fù)大小的結(jié)構(gòu)體時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生編譯錯(cuò)誤。

它的使用非常簡(jiǎn)單，如果任何某假設(shè)條件能夠靜態(tài)地檢查，那么它就可以在編譯時(shí)斷言。例如，在上面提到的標(biāo)志列表中，標(biāo)志集合的類(lèi)型為uint32_t，所以，我們可以做以下斷言：
?

STATIC_ASSERT(Total <= 32)

? 它擴(kuò)展為：
?

(void)sizeof(struct { int:-!(Total <= 32) })

? 現(xiàn)在，假設(shè)Total<=32。那么-!(Total <= 32)等于0，所以這行代碼相當(dāng)于：
?

(void)sizeof(struct { int: 0 })

? 這是一個(gè)合法的C代碼。現(xiàn)在假設(shè)標(biāo)志不止32個(gè)，那么-!(Total <= 32)等于-1，所以這時(shí)代碼就相當(dāng)于：
?

(void)sizeof(struct { int: -1 } )

? 因?yàn)槲粚挒樨?fù)，所以可以確定，如果標(biāo)志的數(shù)量超過(guò)了我們指派的空間，那么編譯將會(huì)失敗。

　　審核編輯：湯梓紅