使用 C99 之前的编译器构建 C 迭代器宏

Question

我的代码必须使用 C99 之前的编译器进行编译（我们正在努力更新，但这是一项艰巨的任务），它正在调用以 C99 为设计理念的实用程序库。特别是，这些实用程序定义了一个 hashmap 类型并提供了一个宏来遍历它，类似于以下内容：

#define MAP_FOREACH(key, val, map) \
    for (struct _map_iterator iter __attribute__((cleanup(_map_iter_cleanup))); \
        (key) = iter->pair->key, \
        (value) = iter->pair->value; \
        iter = iter->get_next_cb())

实际代码有更多内容（确保迭代器名称唯一的功能等），但这涵盖了我的问题的实质，即 1999 年以前的 C 版本不支持初始化变量在 for 循环内。现在明显的解决方法是将初始化移到循环之外，代码如下：

// Doesn't work
#define MAP_FOREACH(key, val, map) \
    struct _map_iterator iter __attribute__((cleanup(_map_iter_cleanup)));
    for (; \
        (key) = iter->pair->key, \
        (value) = iter->pair->value; \
        iter = iter->get_next_cb())

问题在于__attribute__((cleanup(_map_iter_cleanup))) 位。根据GCC documentation，它定义了附加到变量的清理代码，当变量超出范围时运行。因为我们将迭代器声明移到了 for 循环之外，所以它的范围发生了变化，并且清理代码在其他地方运行。不幸的是，库的其他部分依赖于立即清理迭代器 - 映射会跟踪已启动的迭代器数量，如果在它们全部消失之前被销毁，则会引发错误。

几天来，我一直在尝试并没有想出一个干净的方法，但我做不到。我真的不想在 C99 之前的代码中重新实现宏加清理，但是这个库到处都在使用，并且更改 API 以包含迭代后清理调用会很痛苦，而不是提到不雅。

有没有人遇到过这种事情并知道解决方法？

编辑：我们使用带有 -std=c89 选项的 GCC 4.2.2

Answer 1

我并不完全了解 C99 之前标准缺少的功能，但我认为您可以这样做：

#define MAP_FOREACH(key, val, map) \
    {
        struct _map_iterator iter __attribute__((cleanup(_map_iter_cleanup)));
        for (; \
            (key) = iter->pair->key, \
            (value) = iter->pair->value; \
            iter = iter->get_next_cb())

然后无论你在哪里使用它，你都必须在循环后面附加一个额外的右花括号}。

Answer 2

一种可能性是创建一个必须在 C89 代码中使用的替代宏。您必须扩展范围并封装操作，例如通过如下方式创建一组新宏：

/* Force a compiler error if non-C99 code uses the C99 macro. */
#if __STDC_VERSION__ >= 199901L
/* C99 code */
#define MAP_FOREACH(key, val, map) \
    for (struct _map_iterator iter __attribute__((cleanup(_map_iter_cleanup))); \
        (key) = iter->pair->key, \
        (value) = iter->pair->value; \
        iter = iter->get_next_cb())
#endif

/* C89-compatible macro */
#define MAP_FOREACH_DO(key, val, map, statement) \
do{ struct _map_iterator iter __attribute__((cleanup(_map_iter_cleanup))); \
for (; \
    (key) = iter->pair->key, \
    (value) = iter->pair->value; \
    iter = iter->get_next_cb()) \
    { \
        statement; \
    } \
}while(0)

对于简单的语句，您可以执行以下操作：

MAP_FOREACH_DO(..., printf(%s=%s\n", key, value));

...对于更复杂的语句，您可以调用函数。

当然，理想情况下，您只需切换到 C99（至少对于相关代码）并完成它。

Answer 3

你也许可以逃脱类似的事情：

#define MAP_FOREACH(key, val, map) \
struct _map_iterator iter;
for (; \
    (key) = iter->pair->key, \
    (value) = iter->pair->value ? 1 : _map_iter_cleanup(&iter), 0; \
    iter = iter->get_next_cb())

在循环条件为假时显式调用清理函数。

不幸的是，如果有任何通过break; 退出的MAP_FOREACH 循环，这将失败——迭代器不会被清理。您可以通过添加另一个宏来解决这些问题：

#define MAP_FOREACH_BREAK  { _map_iter_cleanup(&iter); break; }

并用这个宏替换所有有问题的中断。

Answer 4

gcc 有语句表达式，包含局部变量，几乎是forever，包括typeof 扩展：

({ int y = foo (); int z;
   if (y > 0) z = y;
   else z = - y;
   z; })

（以上链接指向 gcc-2.95.2 手册！）。所以你应该已经拥有了所有的东西来构建更清洁的东西。