GCC 的一大特色就是__attribute__機(jī)制。

__attribute__可以設(shè)置函數(shù)屬性(Function Attribute)、變量屬性(Variable Attribute)和類(lèi)型屬性(Type Attribute)。

attribute前后都有兩個(gè)下劃線(xiàn)，后面會(huì)緊跟一對(duì)原括弧，括弧里面是相應(yīng)的__attribute__參數(shù)。

語(yǔ)法格式為：__attribute__ ((attribute-list))

其位置約束為：放于聲明尾部“；”之前。

函數(shù)屬性(Function Attribute)

函數(shù)屬性可以幫助開(kāi)發(fā)者把一些特性添加到函數(shù)聲明中，從而可以使編譯器在錯(cuò)誤檢查方面的功能更強(qiáng)大

__attribute__ format

該__attribute__屬性可以給被聲明的函數(shù)加上類(lèi)似printf或者scanf的特征，它可以使編譯器檢查函數(shù)聲明和函數(shù)實(shí)際調(diào)用參數(shù)之間的格式化字符串是否匹配。該功能十分有用，尤其是處理一些很難發(fā)現(xiàn)的bug。

format的語(yǔ)法格式為：

format (archetype, string-index, first-to-check)

format屬性告訴編譯器，按照printf, scanf, strftime或strfmon的參數(shù)表格式規(guī)則對(duì)該函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行檢查。“archetype”指定是哪種風(fēng)格；“string-index”指定傳入函數(shù)的第幾個(gè)參數(shù)是格式化字符串；“first-to-check”指定從函數(shù)的第幾個(gè)參數(shù)開(kāi)始按上述規(guī)則進(jìn)行檢查。

具體使用格式如下：

__attribute__((format(printf,m,n)))

__attribute__((format(scanf,m,n)))

其中參數(shù)m與n的含義為：

m：第幾個(gè)參數(shù)為格式化字符串(format string)；

n：參數(shù)集合中的第一個(gè)，即參數(shù)“…”里的第一個(gè)參數(shù)在函數(shù)參數(shù)總數(shù)排在第幾，注意，有時(shí)函數(shù)參數(shù)里還有“隱身”的呢，后面會(huì)提到；

在使用上，__attribute__((format(printf,m,n)))是常用的，而另一種卻很少見(jiàn)到。下面舉例說(shuō)明，其中myprint為自己定義的一個(gè)帶有可變參數(shù)的函數(shù)，其功能類(lèi)似于printf：

//m=1；n=2

extern void myprint(const char *format,...) __attribute__((format(printf,1,2)));

//m=2；n=3

extern void myprint(int l，const char *format,...) __attribute__((format(printf,2,3)));

需要特別注意的是，如果myprint是一個(gè)函數(shù)的成員函數(shù)，那么m和n的值可有點(diǎn)“懸乎”了，例如：

//m=3；n=4

extern void myprint(int l，const char *format,...) __attribute__((format(printf,3,4)));

其原因是，類(lèi)成員函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)實(shí)際上一個(gè)“隱身”的“this”指針。(有點(diǎn)C++基礎(chǔ)的都知道點(diǎn)this指針，不知道你在這里還知道嗎？)

__attribute__ noreturn

該屬性通知編譯器函數(shù)從不返回值，當(dāng)遇到類(lèi)似函數(shù)需要返回值而卻不可能運(yùn)行到返回值處就已經(jīng)退出來(lái)的情況，該屬性可以避免出現(xiàn)錯(cuò)誤信息。C庫(kù)函數(shù)中的abort()和exit()的聲明格式就采用了這種格式，如下所示：

extern void exit(int) __attribute__((noreturn));

extern void abort(void) __attribute__((noreturn));

__attribute__ const

該屬性只能用于帶有數(shù)值類(lèi)型參數(shù)的函數(shù)上。當(dāng)重復(fù)調(diào)用帶有數(shù)值參數(shù)的函數(shù)時(shí)，由于返回值是相同的，所以此時(shí)編譯器可以進(jìn)行優(yōu)化處理，除第一次需要運(yùn)算外，其它只需要返回第一次的結(jié)果就可以了，進(jìn)而可以提高效率。該屬性主要適用于沒(méi)有靜態(tài)狀態(tài)(static state)和副作用的一些函數(shù)，并且返回值僅僅依賴(lài)輸入的參數(shù)。

為了說(shuō)明問(wèn)題，下面舉個(gè)非常“糟糕”的例子，該例子將重復(fù)調(diào)用一個(gè)帶有相同參數(shù)值的函數(shù)，具體如下：

extern int square(int n) __attribute__((const));

for (i = 0; i < 100; i++ )

{

total += square(5) + i;

}

通過(guò)添加__attribute__((const))聲明，編譯器只調(diào)用了函數(shù)一次，以后只是直接得到了相同的一個(gè)返回值。

同時(shí)使用多個(gè)屬性

可以在同一個(gè)函數(shù)聲明里使用多個(gè)__attribute__，并且實(shí)際應(yīng)用中這種情況是十分常見(jiàn)的。使用方式上，你可以選擇兩個(gè)單獨(dú)的__attribute__，或者把它們寫(xiě)在一起，可以參考下面的例子：

extern void die(const char *format, ...)

__attribute__((noreturn))

__attribute__((format(printf, 1, 2)));

section ("section-name")

屬性 section 用于函數(shù)和變量，通常編譯器將函數(shù)放在 .text 節(jié)，變量放在.data 或 .bss 節(jié)，使用 section 屬性，可以讓編譯器將函數(shù)或變量放在指定的節(jié)中。

例如：

++++ include/linux/init.h

78: #define __init __attribute__ ((__section__ (".text.init")))

79: #define __exit __attribute__ ((unused, __section__(".text.exit")))

80: #define __initdata __attribute__ ((__section__ (".data.init")))

81: #define __exitdata __attribute__ ((unused, __section__ (".data.exit")))

82: #define __initsetup __attribute__ ((unused,__section__ (".setup.init")))

83: #define __init_call __attribute__ ((unused,__section__ (".initcall.init")))

84: #define __exit_call __attribute__ ((unused,__section__ (".exitcall.exit")))

連接器可以把相同節(jié)的代碼或數(shù)據(jù)安排在一起，Linux 內(nèi)核很喜歡使用這種技術(shù)，

例如系統(tǒng)的初始化代碼被安排在單獨(dú)的一個(gè)節(jié)，在初始化結(jié)束后就可以釋放這部分內(nèi)存。

* aligned (ALIGNMENT)

屬性 aligned 用于變量、結(jié)構(gòu)或聯(lián)合類(lèi)型，指定變量、結(jié)構(gòu)域、結(jié)構(gòu)或聯(lián)合的對(duì)齊量，以字節(jié)為單位，

例如：

++++ include/asm-i386/processor.h

294: struct i387_fxsave_struct {

295: unsigned short cwd;

296: unsigned short swd;

297: unsigned short twd;

298: unsigned short fop;

299: long fip;

300: long fcs;

301: long foo;

......

308: } __attribute__ ((aligned (16)));

表示該結(jié)構(gòu)類(lèi)型的變量以 16 字節(jié)對(duì)齊。通常編譯器會(huì)選擇合適的對(duì)齊量，顯示指

定對(duì)齊通常是由于體系限制、優(yōu)化等原因。

* packed

屬性 packed 用于變量和類(lèi)型，用于變量或結(jié)構(gòu)域時(shí)表示使用最小可能的對(duì)齊，用

于枚舉、結(jié)構(gòu)或聯(lián)合類(lèi)型時(shí)表示該類(lèi)型使用最小的內(nèi)存。例如：

++++ include/asm-i386/desc.h

51: struct Xgt_desc_struct {

52: unsigned short size;

53: unsigned long address __attribute__((packed));

54: };

域 address 將緊接著 size 分配。屬性 packed 的用途大多是定義硬件相關(guān)的結(jié)

構(gòu)，使元素之間沒(méi)有因?qū)R而造成的空洞。

當(dāng)前函數(shù)名

==========

GNU CC 預(yù)定義了兩個(gè)標(biāo)志符保存當(dāng)前函數(shù)的名字，__FUNCTION__ 保存函數(shù)在源碼

中的名字，__PRETTY_FUNCTION__ 保存帶語(yǔ)言特色的名字。在 C 函數(shù)中，這兩個(gè)

名字是相同的，在 C++ 函數(shù)中，__PRETTY_FUNCTION__ 包括函數(shù)返回類(lèi)型等額外

信息，Linux 內(nèi)核只使用了 __FUNCTION__。

++++ fs/ext2/super.c

98: void ext2_update_dynamic_rev(struct super_block *sb)

99: {

100: struct ext2_super_block *es = EXT2_SB(sb)->s_es;

101:

102: if (le32_to_cpu(es->s_rev_level) > EXT2_GOOD_OLD_REV)

103: return;

104:

105: ext2_warning(sb, __FUNCTION__,

106: "updating to rev %d because of new feature flag, "

107: "running e2fsck is recommended",

108: EXT2_DYNAMIC_REV);

這里 __FUNCTION__ 將被替換為字符串 "ext2_update_dynamic_rev"。雖然

__FUNCTION__ 看起來(lái)類(lèi)似于標(biāo)準(zhǔn) C 中的 __FILE__，但實(shí)際上 __FUNCTION__

是被編譯器替換的，不象 __FILE__ 被預(yù)處理器替換。

內(nèi)建函數(shù)

GNU C 提供了大量的內(nèi)建函數(shù)，其中很多是標(biāo)準(zhǔn) C 庫(kù)函數(shù)的內(nèi)建版本，例如

memcpy，它們與對(duì)應(yīng)的 C 庫(kù)函數(shù)功能相同，本文不討論這類(lèi)函數(shù)，其他內(nèi)建函數(shù)

的名字通常以 __builtin 開(kāi)始。

* __builtin_return_address (LEVEL)

內(nèi)建函數(shù) __builtin_return_address 返回當(dāng)前函數(shù)或其調(diào)用者的返回地址，參數(shù)

LEVEL 指定在棧上搜索框架的個(gè)數(shù)，0 表示當(dāng)前函數(shù)的返回地址，1 表示當(dāng)前函數(shù)

的調(diào)用者的返回地址，依此類(lèi)推。例如：

++++ kernel/sched.c

437: printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout "

438: "value %lx from %p\n", timeout,

439: __builtin_return_address(0));

* __builtin_constant_p(EXP)

內(nèi)建函數(shù) __builtin_constant_p 用于判斷一個(gè)值是否為編譯時(shí)常數(shù)，如果參數(shù)

EXP 的值是常數(shù)，函數(shù)返回 1，否則返回 0。例如：

++++ include/asm-i386/bitops.h

249: #define test_bit(nr,addr) \

250: (__builtin_constant_p(nr) ? \

251: constant_test_bit((nr),(addr)) : \

252: variable_test_bit((nr),(addr)))

很多計(jì)算或操作在參數(shù)為常數(shù)時(shí)有更優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)，在 GNU C 中用上面的方法可以

根據(jù)參數(shù)是否為常數(shù)，只編譯常數(shù)版本或非常數(shù)版本，這樣既不失通用性，又能在

參數(shù)是常數(shù)時(shí)編譯出最優(yōu)化的代碼。

* __builtin_expect(EXP, C)

內(nèi)建函數(shù) __builtin_expect 用于為編譯器提供分支預(yù)測(cè)信息，其返回值是整數(shù)表

達(dá)式 EXP 的值，C 的值必須是編譯時(shí)常數(shù)。例如：

++++ include/linux/compiler.h

13: #define likely(x) __builtin_expect((x),1)

14: #define unlikely(x) __builtin_expect((x),0)

++++ kernel/sched.c

564: if (unlikely(in_interrupt())) {

565: printk("Scheduling in interrupt\n");

566: BUG();

567: }

這個(gè)內(nèi)建函數(shù)的語(yǔ)義是 EXP 的預(yù)期值是 C，編譯器可以根據(jù)這個(gè)信息適當(dāng)?shù)刂嘏?/p>

語(yǔ)句塊的順序，使程序在預(yù)期的情況下有更高的執(zhí)行效率。上面的例子表示處于中

斷上下文是很少發(fā)生的，第 565-566 行的目標(biāo)碼可能會(huì)放在較遠(yuǎn)的位置，以保證

經(jīng)常執(zhí)行的目標(biāo)碼更緊湊。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的linux内核 extern,Linux内核之_attribute_的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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