从宏等函数访问返回值答案

【问题标题】：Access returning value from a function like macro从宏等函数访问返回值
【发布时间】：2013-10-15 23:33:10
【问题描述】：

最近，我正在查看 JOS Kernel 的代码（在 MIT 开发，主要是为了帮助像我这样的初学者）并提出一个小疑问，我认为这可能是微不足道的，但无法弄清楚所以在这里发布寻求帮助..

这是来自 ".c" 文件的一小段代码：-

if(n>0)
           {
            nextfree = ROUNDUP((char *) nextfree, PGSIZE);
            result=nextfree;
            nextfree+=n;
            PADDR(nextfree);
           }

对应的“.h”文件：-

/* This macro takes a kernel virtual address -- an address that points above
* KERNBASE, where the machine's maximum 256MB of physical memory is mapped --
* and returns the corresponding physical address.  It panics if you pass it a
* non-kernel virtual address.
*/

    #define PADDR(kva)                      \
    ({                              \
    physaddr_t __m_kva = (physaddr_t) (kva);        \
    if (__m_kva < KERNBASE)                 \
    panic("PADDR called with invalid kva %08lx", __m_kva);\
    __m_kva - KERNBASE;                 \
    })

现在我有两个关于上述结构的问题-

我们是否应该将PADDR(nextfree) 的值分配给var=PADDR(nextfree) 之类的变量，而不是像上面那样直接调用它。效果如何？
为什么有人更愿意在头文件中编写如此小而复杂的定义，而不是为指定任务创建一个易于掌握的函数。

【问题讨论】：

看起来宏对你没有任何用处；内联定义往往用于优化性能，而不是“普通人看”。

标签： c macros c-preprocessor header-files

【解决方案1】：

当您调用宏时，编译器会在此时将宏定义替换到您的代码中。没有这样的“返回值”，除非宏恰好扩展为具有返回值的东西。

这个结构：

 ( { /* ... */ } )

是一个特定于 gcc 的扩展，称为“语句表达式”，记录在 here。它由括在括号中的 复合语句 组成，它产生最后一个表达式的值。（如果; } 之前的最后一件事不是表达式，那么整个事情就不会产生值。）

PADDR() 宏采用内核虚拟地址kva 并产生相应的物理地址。如果虚拟地址无效，它会恐慌。（它可以写成一个函数，但作者选择使用宏，可能是为了提高效率。inline 函数可能达到了相同的目标。）

在您展示的使用PADDR的代码中：

if (n > 0) {
    /* snip */
    PADDR(nextfree);
}

PADDR 宏被调用，但它产生的值被丢弃。假设这不是错误，如果nextfree 不是有效的虚拟地址，这可能是为了强制恐慌。代码不使用生成的物理地址，因为它不需要它；检查就是它所需要的。

它仍然计算__m_kva - KERNBASE;，这可能有点浪费，但我怀疑成本是否很大——优化编译器可能会识别出结果未被使用，并丢弃计算。

【讨论】：

the PADDR macro is invoked, but the value it yields is discarded. Assuming this isn't an error, this is probably done to force a panic if nextfree is not a valid virtual address. .. 这正是我想要的 .. 谢谢。是的，它在这里用于相同的目的。

【解决方案2】：

嗯...取消选择这个：

注意括号。这意味着它里面的任何东西都会减少到一个值......
注意大括号：我们在这里定义了一个新的块作用域。
现在我们处于新的作用域中，我们可以安全地定义我们喜欢的任何变量，因为它们不会逃脱这个块。
最后一条语句由一个表达式组成。
因此，作用域的值就是最后一条语句中该表达式的值。
因此宏的返回值为__m_kva - KERNBASE。

所以回答问题 1：它确实返回一个值，但在您的示例 sn-p 中，这个返回值根本没有被使用。不过，可能其他调用宏的代码确实使用了该值。回答问题 2：这取决于。你可以用宏做一些你不能用函数做的事情，比如undefining他们。在这种情况下，程序员似乎需要复制常见的错误检查，并在示例 sn-p 中使用翻译宏来完成。（它会提前检查下一个空闲是否会无意中尝试free 用户空间内存或类似的东西。）

【讨论】：