C/C++ 宏中 `do { ... } while (0)` 的“零次循环”技巧

1. 问题现象

C/C++ 宏只是简单的文本替换，若宏体包含多条语句，替换后极易出现以下两类错误：

1. else 悬空

#define FOO(x)  stmt1; stmt2;
if (cond)
    FOO(x);   // 只有 stmt1 受 if 控制
else
    bar();

1. 花括号与分号不匹配

#define FOO(x) { stmt1; stmt2; }
if (cond)
    FOO(x);   // 展开后多了一个分号，编译错误
else
    bar();

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2. 解决方案：do { ... } while (0)

把宏体包装在 单次执行的 do-while 循环 中：

#define FOO(x) \
    do { stmt1; stmt2; } while (0)

• 语义：循环体只执行一次，与 if/else、for、while 等结构无缝衔接。
• 语法：do { ... } while (0); 末尾自带分号，用户正常写 FOO(x); 即可通过编译。

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3. 正确展开示例

if (cond)
    FOO(x);
else
    bar();

展开后：

if (cond)
    do { stmt1; stmt2; } while (0);
else
    bar();

• 结构完整，无 else 悬空。
• 分号恰好被 while (0); 吸收，无多余符号。

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4. 为什么不能仅用大括号

#define FOO(x) { stmt1; stmt2; }

• 替换后：

if (cond)
    { stmt1; stmt2; };   // 多余的分号导致语法错误
else
    bar();

• 大括号本身不带分号，无法消化用户写下的分号。

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5. 使用要点

1. 宏体含多条语句、内部变量定义或需要“单语句”语义时，务必使用 do { ... } while (0)。
2. 对于只含一条表达式的宏，可省略此技巧，但保持一致性亦可保留。
3. 现代 C++ 推荐用 inline 函数或模板替代宏；若必须用宏，则遵循此范式。

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6. 结论

do { ... } while (0) 是一个 零成本、零副作用 的惯用法，确保宏在任何上下文中表现如一条普通语句。