libc6: assert宏定义中的逗号运算符

Question

我的系统使用libc6 2.29。在/usr/include/assert.h中，我可以找到assert()宏的定义：

/* The first occurrence of EXPR is not evaluated due to the sizeof,
   but will trigger any pedantic warnings masked by the __extension__
   for the second occurrence.  The ternary operator is required to
   support function pointers and bit fields in this context, and to
   suppress the evaluation of variable length arrays.  */
#  define assert(expr)                          \
  ((void) sizeof ((expr) ? 1 : 0), __extension__ ({         \
      if (expr)                             \
        ; /* empty */                           \
      else                              \
        __assert_fail (#expr, __FILE__, __LINE__, __ASSERT_FUNCTION);   \
    }))

我想知道为什么要使用逗号运算符，以及'The first occurrence of EXPR is not evaluated due to the sizeof‘是什么意思。

使用以下定义会有什么问题：

#  define assert(expr)                      \
  ({                                        \
      if (expr)                             \
           ; /* empty */                            \
      else                              \
           __assert_fail (#expr, __FILE__, __LINE__, __ASSERT_FUNCTION);    \
    })

编辑：

如果expr为真，运算符({ })会得到什么值？

是否可以重写assert()的定义，如下所示？

#  define assert(expr)                          \
  ((void) sizeof ((expr) ? 1 : 0), __extension__ ({         \
      if (!expr)                                \
          __assert_fail (#expr, __FILE__, __LINE__, __ASSERT_FUNCTION); \
    }))

最后一个定义的问题在哪里？

Answer 1

我对此不是百分之百肯定，但我会试一试。

首先，让我们回顾一下这里使用的一些东西。

• 逗号运算符丢弃前n-1个表达式结果并返回第n个结果。它经常被用作sequence point，因为它保证表达式将被按顺序求值。
• 这里使用__extension__，它是一个GNU LibC宏，用于在通过-ansi或-pedantic等指定冗长警告的编译环境下屏蔽关于头部中的GNU特定扩展的任何警告。通常在这样的编译器下，使用编译器特定的扩展会抛出警告(如果你在-Werror下运行，这是很常见的)，但由于在使用GNU库和编译器的情况下，libc允许自己在可以安全使用的地方使用一些扩展。

现在，由于实际的断言逻辑可能使用GNU扩展(如使用__extension__所示)，因此将屏蔽表达式本身在给定语义(即传递给assert(expr)的表达式)的情况下可能引发的任何实际警告，因为该表达式将在语义上位于__extension__块中并因此被屏蔽。

因此，需要有一种方法让编译器有机会显示这些警告，但不计算实际的表达式(因为表达式可能会有副作用，双重计算可能会导致不希望的行为)。

可以通过使用sizeof运算符来实现这一点，该运算符接受一个表达式，查看其类型，并找到它所占用的字符数--而无需实际计算表达式。

例如，如果我们有一个函数int blow_up_the_world()，则表达式sizeof(blow_up_the_world())将查找表达式结果的大小(在本例中为int)，而不实际计算表达式。在这种情况下使用sizeof()实际上意味着世界不会被炸毁。

但是，如果传递给assert(expr)的expr包含否则会触发编译器警告的代码(例如，在-pedantic或-ansi模式下使用扩展)，则编译器仍然会显示这些警告，即使代码在sizeof()中-警告本来会被屏蔽在__extension__块中。

接下来，我们看到它们不是直接将expr传递给sizeof，而是使用三元。这是因为三元组的类型是两个结果表达式都具有的类型-在本例中是int或类似的类型。这是因为将某些内容传递给sizeof会导致运行时值-即在variable length arrays的情况下-这可能会产生不希望看到的效果，或者可能会产生错误，例如当passing sizeof a function name时。

最后，他们想要所有这些，但在实际计算之前，并希望将assert()保留为表达式，因此，他们不使用do{}while()块或类似的东西，而是使用逗号运算符来丢弃第一个sizeof()技巧的结果。

Answer 2

1. ({不是标准C语言，它会在标准C编译模式下触发警告或错误。因此，他们使用的是__extension__，这将禁用任何此类diagnostics.
2. However __extension__还会屏蔽expr中的非标准构造，这就是他们需要expr重复两次的原因，一次在__extension__中，一次在expr中。

<__extension__>H118expr>因此，他们通过在D23中放置另一个<D19来抑制另一次求值。但是，因为它不适用于像函数名这样的东西。，，

1. ，所以用sizeof((expr) ? 1 : 0)代替，它没有这个问题。因此，生成的表达式的两部分是(a) assertion.
2. Finally，和(b) __extension__(...)部分。
3. 如果expr.
4. The出现问题，则只需要第一部分来生成诊断。第二部分执行实际的assertion.
5. Finally，，这两部分与逗号运算符连接。