Ядро Linux — кладезь как применяемых алгоритмов, так и некоторых хакерских или полухакерских трюков, призванных убыстрить и / или уменьшить размер в памяти (memory footprint). Об одном из таких полухахерских трюков я хочу рассказать далее.
В нашем убогом мире языке Си как таковых ссылок и классов не существует, но есть указатели и структуры. Часто возникает вопрос, что выбрать в качестве возращаемого значения функции, которая должна вернуть вызывающему указатель на живущий объект? Есть два как минимум варианта прототипов:
struct obj *get_obj(...);
и
void get_obj(..., struct obj**);
Почему я выделил второй метод, хотя он кажется здесь неэффективным? А дело вот в чём. Изначально мы можем вернуть указатель на объект или NULL, если такового не нашлось. Однако, у любого программиста возникает вопрос: а как же исключения внутри метода? Да-да, на Диком Западе в языке Си мы пользуемся кодом возврата. И вот тут возникает такая картинка (см. прототипы выше и сравните):
struct obj *get_obj(..., int *ret);
int get_obj(..., struct obj **);
Но теперь задача уменьшить количество аргументов функции, так как это сильно влияет и на скорость исполнения, и на объёмы расходуемой памяти на стеке (ведь мы же о ядре ОС говорим, да? :-) ).
Для этого было придумано такое решение. Поскольку void * у нас всё-таки число, то давайте разделим возможные значения на три отрезка (рассмотрим 32-битный случай):
- 0x00…0x10
- 0x11…0xffffffff — MAX_ERRNO
- 0xffffffff — MAX_ERRNO + 1…0xffffffff
Первый — NULL pointer, второй — обычное адресное пространство, третий же — невалидный указатель или код ошибки. Соответственно появилось несколько макросов для проверки:
ZERO_OR_NULL_PTR();
IS_ERR();
IS_ERR_OR_NULL();
И люди начали ими пользоваться!
Результирующий прототип превратился в:
struct obj *get_obj(...);
И пример использования:
struct obj *get_obj(...)
{
struct obj *obj = malloc(sizeof(*obj));
int ret;
if (!obj)
return ERR_PTR(-ENOMEM);
ret = do_smth(obj, ...);
if (ret) {
free(obj);
return ERR_PTR(ret);
}
return obj;
}
int whatever(...)
{
struct obj *obj = get_obj(...);
if (IS_ERR(obj))
return PTR_ERR(obj);
printf("Cool object %pn", obj);
return 0;
}
Встречаются однако и проблемы с этим подходом, например, из-за неправильного применения макроса IS_ERR_OR_NULL для тех частей кода, где NULL — валидный возврат, например, когда объёкт отвечает за некую функциональность в ядре, которая в данной сборке ядра выключена. Тогда возвращается NULL pointer, который надо обрабатывать по-другому!
Автор: andy_shev
