为什么在枚举中#define 相同的项目？ [复制]答案

【问题标题】：Why #define same items in an enum? [duplicate]为什么在枚举中#define 相同的项目？ [复制]
【发布时间】：2021-02-25 09:53:08
【问题描述】：

在很多系统头文件中，我们可以看到

/* Standard well-defined IP protocols.  */
enum
  {
    IPPROTO_IP = 0,    /* Dummy protocol for TCP.  */
#define IPPROTO_IP     IPPROTO_IP
    IPPROTO_ICMP = 1,  /* Internet Control Message Protocol.  */
#define IPPROTO_ICMP   IPPROTO_ICMP
...
}

enum EPOLL_EVENTS
  {
    EPOLLIN = 0x001,
#define EPOLLIN EPOLLIN
    EPOLLPRI = 0x002,
#define EPOLLPRI EPOLLPRI
...
}

#define 的用途是什么？

【问题讨论】：

你可以测试#ifdef IPPROTO_IP。
它们只是宏常量，用于在不同项目中导入相同标题时检测这些值的存在。

标签： c enums macros

【解决方案1】：

您的代码似乎取自 Linux 的 uapi/linux/in.h 头文件。这些定义是在 Linux v3.12-rc1 的this commit 中引入的。正如提交消息所解释的：

The kernel promises not to break the UAPI ABI so I don't
see why we can't just have the two userspace headers
coordinate?

If you include the kernel headers first you get those,
and if you include the glibc headers first you get those,
and the following patch arranges a coordination and
synchronization between the two.

这里还有 glibc 中的sibling commit 供参考。

所以这些被添加到与用户空间 C 库（glibc）“同步”并避免冲突。然而，这现在提出了一个问题：为什么 glibc 一开始就有这些定义？好吧，只是为了在库的几个部分使用#ifdef 指令。比如在glibc的sysdeps/posix/getaddrinfo.c中可以看到：

static const struct gaih_typeproto gaih_inet_typeproto[] =
{
  { 0, 0, 0, false, "" },
  { SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, 0, true, "tcp" },
  { SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP, 0, true, "udp" },
#if defined SOCK_DCCP && defined IPPROTO_DCCP
  { SOCK_DCCP, IPPROTO_DCCP, 0, false, "dccp" },
#endif
#ifdef IPPROTO_UDPLITE
  { SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDPLITE, 0, false, "udplite" },
#endif
#ifdef IPPROTO_SCTP
  { SOCK_STREAM, IPPROTO_SCTP, 0, false, "sctp" },
  { SOCK_SEQPACKET, IPPROTO_SCTP, 0, false, "sctp" },
#endif
  { SOCK_RAW, 0, GAI_PROTO_PROTOANY|GAI_PROTO_NOSERVICE, true, "raw" },
  { 0, 0, 0, false, "" }
};

由于这些也被导出，当包含netinet/in.h 时，用户也可以在他们的用户空间程序中以类似的方式依赖这些定义。

因此，总结一下：由于用户可以包含 glibc 的 netinet/in.h 或 Linux 的 linux/in.h，因此这些文件是同步的，Linux 适应 glibc，并添加了 glibc 标头提供的相同定义。

【讨论】：

@Wolf 很容易注意到那些直接来自 linux 内核 include/uapi 标头，我称之为“系统标头”。
只有在您发表评论后，我才想到用谷歌搜索标识符，得到很多结果:)
@Wolf 我使用 elixir.bootlin.com 仅供参考，它是一个非常有用的工具 (example)。

【解决方案2】：

通过简单地包含这样的标头，对生成的常量没有影响。这就是为什么这对于大多数熟悉标头定义的程序员来说看起来如此陌生的原因。

系统标头

#define 和enum，都导致相同类型的编译时常量。我认为开发人员希望确保任何可能分散在（可能较旧的）代码库中的重新定义都会弹出作为编译器警告。一种可能的情况是系统标头在升级后支持更多相同类型的定义，而相关代码已经有不同的定义。

另一点是通过#if 或#ifdef 使编译时分支成为可能，从而使预处理器可以使用常量。

Linux 内核

一些系统头文件还必须能够在复杂的条件下工作而不会破坏代码，例如，如果存在干扰核心系统的广泛库，这就是Marco Bonelli 所展示的。

普通标题

在“正常”标头（仅限于一个项目并受其控制的标头）中执行此类操作只会导致混乱。

您通常决定对编译时常量使用#define 或enum 样式。如果您更改一次决策，请同时更改给定域的所有常量。

一个奇怪的方式来从这里获得好处可能是让enum 语法自动增加一个计数器。这是通过省略枚举数的显式值来完成的：

enum {
    IPPROTO_IP,
#define IPPROTO_IP     IPPROTO_IP
    IPPROTO_ICMP,
#define IPPROTO_ICMP   IPPROTO_ICMP
// ...
};

这将导致IPPROTO_IP 成为0 和IPPROTO_ICMP 成为1。

【讨论】：