从min&max一窥linux设计

从min&max一窥linux设计

 

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）：

  www.2cto.com  

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  www.2cto.com  

   (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。

 

 

 

作者 pathenon