今天翻看 Linux 內核源代碼時，發現兩行非常有意思的C語言代碼，如下：

#define BUILD_BUG_ON_ZERO(e) (sizeof(struct { int:-!!(e); }))
#define BUILD_BUG_ON_NULL(e) ((void *)sizeof(struct { int:-!!(e); }))

有意思的宏

這兩行C語言代碼有什麼含義呢？

要理解這兩行C語言代碼，關鍵就是理解 int:-!!(e) ，但是“:-!!”符號看起來很陌生，C語言中似乎並沒有這樣的符號。其實不是的，“:-!!”這幾個符號都是C語言中的基本符號組成的。

首先，不應該將“:”與 int 剝離，所以 int:-!!(e) 應該這麼看，int: (-!!(e))，這就清楚了，顯然是位域（bitfield）的定義方法，其中 -!!(e) 是位域的長度。

對於 -!!(e)，應該將 e 看作是一個條件表達式，此時 !! 符號可以將其轉換為布爾值（即0或者1，讀者自己思考原因）。在C語言中，非零即可認為是真，因此 2，3，88 等都看看作真。在本例中，定義位域時，長度不應該超過 int 的寬度，所以如果沒有 !! 符號，BUILD_BUG_ON_XX 宏的適用範圍就很小了。

現在明白了

現在明白了，!!(e) 的值要麼是 0，要麼是 1。再考慮前面的負號，-!!(e) 要麼是 0，要麼是 -1，即對於 int:-!!(e) 來說，只有兩種情況：

int: 0
// 或者
int: -1

顯然，位域的長度不能是負數，所以如果表達式 e 為真時，宏 BUILD_BUG_ON_XX 就是非法的了，在編譯階段就會報錯。

“編譯時”和“運行時”

從某種程度上來看，上述C語言宏可以看作是編譯時的 assert()。有讀者可能會問，既然如此，為什麼不直接使用 assert()，而是花大力氣自定義呢？

為什麼不直接使用 assert()，而是花大力氣自定義呢？

讀者應該注意“編譯時”這個關鍵詞，BUILD_BUG_ON_XX 宏在編譯階段就可以檢查錯誤，這就能確保程序員能夠在程序運行之前發現錯誤，並修改相關的C語言代碼。與之對應的， assert() 只能在程序運行時檢查錯誤，程序運行時出錯就麻煩了，至少需要程序員編寫相應的錯誤處理邏輯C語言代碼。

如果能夠在程序開發階段發現錯誤，是多麼美好的一件事啊。

如果能夠在程序開發階段發現錯誤，是多麼美好的一件事啊。

那 assert() 就沒有存在的必要了？暫時還不是，對於 BUILD_BUG_ON_XX 宏中的條件表達式 e，目前的C語言語法只支持常量表達式，對於變量表達式就無能為力了，只能使用 assert()，例如：

int a = 1;
BUILD_BUG_ON_ZERO(1<0); // 合法
BUILD_BUG_ON_ZERO(a<0); // 非法
assert(a<0); // 合法

讀者可能會問，BUILD_BUG_ON_XX 宏只能判斷常量表達式，那它還有什麼應用價值呢？畢竟兩個常量的對比誰會弄錯呢？BUILD_BUG_ON_XX 宏當然有應用價值，而且還挺好用，下一節將結合實例討論，敬請關注。

事實上，這種藉助C語言語法的實現編譯時判斷的技巧有很多種，例如:

藉助C語言語法的實現編譯時判斷的技巧

它們的原理和作用都是類似的，留給讀者自己分析了，這裡不再贅述。

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