Читать онлайн «Linux программирование в примерах». Страница 141

Преимуществом этого механизма является то, что при извлечении отладочного макроса необходим лишь один набор скобок, что делает чтение кода значительно более естественным. Это также сохраняет возможность использовать всего одно имя макроса вместо нескольких, которые меняются в соответствии с числом аргументов. Недостатком является то, что компиляторы C99 пока еще доступны не так широко, что снижает переносимость этой конструкции. (Однако, эта ситуация будет со временем улучшаться.)

Рекомендация: Текущие версии GCC поддерживают варьирующие макросы. Таким образом, если вы знаете, что никогда не будете использовать для компилирования своих программ что-то, кроме GCC (или какого-нибудь другого компилятора C99), можете использовать механизм C99. Однако, на момент написания, компиляторы C99 все еще не являются обычным явлением. Поэтому, если ваш код должен компилироваться разными компиляторами, следует использовать макрос в стиле с двумя парами скобок.

В общем, макросы препроцессора С являются довольно острой палкой с двумя концами. Они предоставляют вам большую мощь, но также и большую возможность пораниться самому.[169]

Обычно для эффективности или ясности можно видеть такие макросы:

#define RS_is_null (RS_node->var_value == Nnull_string)

...

if (RS_is_null || today == TUESDAY) ...

На первый взгляд, он выглядит замечательно. Условие 'RS_is_null' ясно и просто для понимания и абстрагирует внутренние детали проверки. Проблема возникает, когда вы пытаетесь вывести значение в GDB:

(gdb) print RS_is_null

No symbol "RS_is_null" in current context.

В таком случае нужно разыскать определение макроса и вывести развернутое значение.

Рекомендация: Для представления важных условий в своей программе используйте переменные, значения которых при изменении условий явным образом меняется в коде.

Вот сокращенный пример из io.c в дистрибутиве gawk:

void set_RS() {

 ...

 RS_is_null = FALSE;

 if (RS->stlen == 0) {

  ...

  RS_is_null = TRUE;

  ...

  matchrec = rsnullscan;

 }

}

После установки и сохранения RS_is_null ее можно протестировать в коде и вывести из-под отладчика.

ЗАМЕЧАНИЕ. Начиная с GCC 3.1 и версии 5 GDB, если вы компилируете свою программу с опциями -gdwarf-2 и -g3, вы можете использовать макросы из-под GDB. В руководстве по GDB утверждается, что разработчики GDB надеются найти в конце концов более компактное представление для макросов, и что опция -g3 будет отнесена к группе -g.

Однако, использовать макросы таким способам позволяет лишь комбинация GCC, GDB и специальных опций: если вы не используете GCC (или если вы используете более старую версию), у вас все еще есть проблема. Мы придерживаемся своей рекомендации избегать по возможности таких макросов.

Проблема с макросами распространяется также и на фрагменты кода. Если макрос определяет несколько операторов, вы не можете установить контрольную точку в середине макроса. Это верно также для inline-функций C99 и С++: если компилятор заменяет тело inline-функции сгенерированным кодом, снова невозможно или трудно установить внутри него контрольную точку. Это имеет связь с нашим советом компилировать лишь с одной опцией -g; в этом случае компиляторы обычно не используют inline-функции.

Обычно с такими строками используется переменная, представляющая определенное состояние. Довольно просто, и это рекомендуется многими книгами по программированию на С, определять с помощью #define для таких состояний именованные константы. Например:

/* Различные состояния, в которых можно

   находиться при поиске конца записи. */

#define NOSTATE  1 /* сканирование еще не началось (все) */

#define INLEADER 2 /* пропуск начальных данных (RS = "") */

#define INDATA   3 /* в теле записи (все) */

#define INTERM   4 /* терминатор сканирования (RS = RS = regexp) */

int state;

...

state = NOSTATE;

...

state = INLEADER;

...

if (state != INTERM) ...

На уровне исходного кода это выглядит замечательно. Но опять-таки, есть проблема, когда вы пытаетесь просмотреть код из GDB:

(gdb) print state

$1 = 2

Здесь вы также вынуждены возвращаться обратно и смотреть в заголовочный файл, чтобы выяснить, что означает 2. Какова же альтернатива?

Рекомендация: Для определения именованных констант используйте вместо макросов перечисления (enum). Использование исходного кода такое же, а значения enum может выводить также и отладчик.

Пример, тоже из io.c в gawk:

typedef enum scanstate {

 NOSTATE,  /* сканирование еще не начато (все) */

 INLEADER, /* пропуск начальных данных (RS = "") */

 INDATA,   /* в теле записи (все) */

 INTERM,   /* терминатор сканирования (RS = "", RS = regexp) */

} SCANSTATE;

SCANSTATE state;

/* ... остальной код без изменений! ... */

Теперь при просмотре state из GDB мы видим что-то полезное:

(gdb) print state

$1 = NOSTATE

Довольно часто условие в if или while состоит из нескольких проверок, разделенных && или ||. Если эти проверки являются вызовами функций (или даже не являются ими), невозможно осуществить пошаговое прохождение каждой отдельной части условия. Команды GDB step и next работают на основе операторов (statements), а не выражений (expressions). (Разнесение их по нескольким строкам все равно не помогает).

Рекомендация: перепишите исходный код, явно используя временные переменные, в которых сохраняются значения или условные результаты, так что вы можете проверить их в отладчике. Первоначальный код должен быть сохранен в комментарии, чтобы вы (или программист после вас) могли сказать, что происходит.

Вот конкретный пример: функция do_input() из файла io.c gawk:

1  /* do_input --- главный цикл обработки ввода */

2

3  void

4  do_input()

5  {

6   IOBUF *iop;

7   extern int exiting;

8   int rval1, rval2, rval3;

9

10  (void)setjmp(filebuf); /* for 'nextfile' */

11

12  while ((iop = nextfile(FALSE)) != NULL) {

13   /*

14    * Здесь было:

15    if (inrec(iop) == 0)

16     while (interpret(expression_value) && inrec(iop) == 0)

17      continue;

18    * Теперь развернуто для простоты отладки.

19    */

20   rvall = inrec(iop);

21   if (rvall == 0) {

22    for (;;) {

23     rval2 = rval3 = -1; /* для отладки */

24     rval2 = interpret(expression_value);

25     if (rval2 != 0)

26      rval3 = inrec(iop);

27     if (rval2 == 0 || rval3 != 0)

28      break;

29    }

30   }

31   if (exiting)

32    break;

33  }

34 }

(Номера строк приведены относительно начала этой процедуры, а не файла.) Эта функция является основой главного цикла обработки gawk. Внешний цикл (строки 12 и 33) проходит через файлы данных командной строки. Комментарий в строках 13–19 показывает оригинальный код, который читает из текущего файла каждую запись и обрабатывает ее

Возвращаемое inrec() значение 0 означает, что все в порядке, тогда как ненулевое возвращаемое значение interpret() означает, что все в порядке. Когда мы попытались пройти через этот цикл, проверяя процесс чтения записей, возникла необходимость выполнить каждый шаг отдельно.

Строки 20–30 представляют переписанный код, который вызывает каждую функцию отдельно, сохраняя возвращаемые значения в локальных переменных, чтобы их можно было напечатать из отладчика. Обратите внимание, как в строке 23 этим переменным каждый раз присваиваются известные, ошибочные значения: в противном случае они могли бы сохранить свои значения от предыдущих итераций цикла. Строка 27 является тестом завершения, поскольку код изменился, превратившись в бесконечный цикл (сравните строку 22 со строкой 16), тест завершения цикла является противоположным первоначальному.

В качестве отступления, мы признаемся, что нам пришлось тщательно изучить переделку, когда мы ее сделали, чтобы убедиться, что она точно соответствует первоначальному коду; она соответствовала. Теперь нам кажется, что, возможно, вот эта версия цикла была бы ближе к оригиналу: