c - C语言中的 ':-!!'是什么？

Question

我在 /usr/include/linux/kernel.h 中遇到了这个奇怪的宏代码:

/* Force a compilation error if condition is true, but also produce a
   result (of value 0 and type size_t), so the expression can be used
   e.g. in a structure initializer (or where-ever else comma expressions
   aren't permitted). */
#define BUILD_BUG_ON_ZERO(e) (sizeof(struct { int:-!!(e); }))
#define BUILD_BUG_ON_NULL(e) ((void *)sizeof(struct { int:-!!(e); }))

:-!! 是做什么的？

Answer 1

这实际上是一种检查表达式 e 是否可以计算为 0 的方法，如果不是，则构建失败。

该宏的命名有些错误；它应该更像是 BUILD_BUG_OR_ZERO，而不是 ...ON_ZERO。 (已经有 occasional discussions about whether this is a confusing name 。)

您应该这样阅读该表达式:

sizeof(struct { int: -!!(e); }))

1. (e):计算表达式e。

2. !!(e):逻辑取反两次:0 if e == 0；否则1。

3. -!!(e):如果是 0，则对步骤 2 中的表达式进行数值否定:0；否则-1。

4. struct{int: -!!(0);} --> struct{int: 0;}:如果它为零，那么我们声明一个带有匿名整数的结构体宽度为零的位域。一切都很好，我们一切正常。

5. struct{int: -!!(1);} --> struct{int: -1;}:另一方面，如果不是 零，那么它将是某个负数。声明任何宽度为负的位域都是编译错误。

因此，我们要么得到一个结构体中宽度为 0 的位域(这很好)，要么得到一个负宽度的位域(这是一个编译错误)。然后我们采用该字段的 sizeof ，这样我们就得到了具有适当宽度的 size_t (在 e 为零的情况下，该宽度为零) .

<小时/>

有些人问:为什么不直接使用断言？

keithmo's answer这里有一个很好的回应:

These macros implement a compile-time test, while assert() is a run-time test.

完全正确。您不想在运行时检测内核中本来可以更早发现的问题!它是操作系统的关键部分。无论何种程度的问题都可以在编译时检测到，那就更好了。