__attribute__((packed))詳解

1.?__attribute__ ((packed)) 的作用就是告訴編譯器取消結構在編譯過程中的優化對齊,按照實際占用字節數進行對齊，是GCC特有的語法。這個功能是跟操作系統沒關系，跟編譯器有關，gcc編譯器不是緊湊模式的，我在windows下，用vc的編譯器也不是緊湊的，用tc的編譯器就是緊湊的。例如：

在TC下：struct my{ char ch; int a;} sizeof(int)=2;sizeof(my)=3;（緊湊模式）

在GCC下：struct my{ char ch; int a;} sizeof(int)=4;sizeof(my)=8;（非緊湊模式）

在GCC下：struct my{ char ch; int a;}__attrubte__ ((packed))?sizeof(int)=4;sizeof(my)=5

2.?__attribute__關鍵字主要是用來在函數或數據聲明中設置其屬性。給函數賦給屬性的主要目的在于讓編譯器進行優化。函數聲明中的__attribute__((noreturn))，就是告訴編譯器這個函數不會返回給調用者，以便編譯器在優化時去掉不必要的函數返回代碼。

GNU C的一大特色就是__attribute__機制。__attribute__可以設置函數屬性（Function Attribute）、變量屬性（Variable Attribute）和類型屬性（Type Attribute）。

__attribute__書寫特征是：__attribute__前后都有兩個下劃線，并且后面會緊跟一對括弧，括弧里面是相應的__attribute__參數。

__attribute__語法格式為：

__attribute__ ((attribute-list))

其位置約束：放于聲明的尾部“；”之前。

函數屬性（Function Attribute）：函數屬性可以幫助開發者把一些特性添加到函數聲明中，從而可以使編譯器在錯誤檢查方面的功能更強大。__attribute__機制也很容易同非GNU應用程序做到兼容之功效。

GNU CC需要使用 –Wall編譯器來擊活該功能，這是控制警告信息的一個很好的方式。

packed屬性：使用該屬性可以使得變量或者結構體成員使用最小的對齊方式，即對變量是一字節對齊，對域（field）是位對齊。

如果你看過GPSR協議在TinyOS中的實現，你一定會注意到下面的語句：
typedef struct {
????double x;
????double y;
} __attribute__((packed)) position_t;

開始我們還可以理解，不久是定義一個結構體嘛！不過看到后面的語句，你可能就會一頭霧水了，’ __attribute__((packed))’是什么東西？有什么作用？一連串的疑問馬上就會從你腦袋里冒出來。雖然這個對理解整個程序沒有什么影響，但我不想讓這些疑問一直呆在我的腦子里，負擔太重。省得以后念念不忘，而且也許有一天可以用的上呢。搞清楚這個問題吧！

GNU C的一大特色（卻不被初學者所知）就是__attribute__機制。__attribute__可以設置函數屬性（Function Attribute）、變量屬性（Variable Attribute）和類型屬性（Type Attribute）。
__attribute__語法格式為：
__attribute__ ((attribute-list))

其位置約束為：放于聲明的尾部“；”之前。

packed是類型屬性（Type Attribute）的一個參數，使用packed可以減小對象占用的空間。需要注意的是，attribute屬性的效力與你的連接器也有關，如果你的連接器最大只支持16字節對齊，那么你此時定義32字節對齊也是無濟于事的。

使用該屬性對struct或者union類型進行定義，設定其類型的每一個變量的內存約束。當用在enum類型定義時，暗示了應該使用最小完整的類型（it indicates that the smallest integral type should be used）。

下面的例子中，my-packed-struct類型的變量數組中的值會緊湊在一起，但內部的成員變量s不會被“pack”，如果希望內部的成員變量也被packed的話，my-unpacked-struct也需要使用packed進行相應的約束。
struct my_unpacked_struct
{
???? char c;
???? int i;
};
?????????
struct my_packed_struct
{
???? char c;
???? int i;
???? struct my_unpacked_struct s;
}__attribute__ ((__packed__));

?

?

在每個系統上看下這個結構體的長度吧。
??? 內存對齊，往往是由編譯器來做的，如果你使用的是gcc，可以在定義變量時，添加__attribute__，來決定是否使用內存對齊，或是內存對齊到幾個字節，以上面的結構體為例：
?1)到4字節，同樣可指定對齊到8字節。
struct student
{
??? char name[7];
??? uint32_t id;
??? char subject[5];
} __attribute__ ((aligned(4)));?

2)不對齊，結構體的長度，就是各個變量長度的和
struct student
{
??? char name[7];
??? uint32_t id;
??? char subject[5];
} __attribute__ ((packed));

?

?

?

?

?

跨平臺時基于數據結構的網絡通信

網絡通信通常分為基于數據結構的和基于流的。HTTP協議就是后者的一個例子。
??? 有時為了提高程序的處理速度和數據處理的方便，會使用基于數據結構的通信（不需要對流進行解析）。但是，當需要在多平臺間進行通信時，基于數據結構的通信，往往要十分注意以下幾個方面：
[1] 字節序
[2] 變量長度
[3] 內存對齊
??? 在常見的系統架構中（Linux X86，Windows），非單字節長度的變量類型，都是低字節在前，而在某些特定系統中，如Soalris Sparc平臺，高字節在前。如果在發送數據前不進行處理，那么由Linux X86發向Soalris Sparc平臺的數據值，勢必會有極大的偏差，進而程序運行過程中無法出現預計的正常結果，更嚴重時，會導致段錯誤。
??? 對于此種情況，我們往往使用同一的字節序。在系統中，有ntohXXX(), htonXXX()等函數，負責將數據在網絡字節序和本地字節序之間轉換。雖然每種系統的本地字節序不同，但是對于所有系統來說，網絡字節序是固定的-----高字節在前。所以，可以以網絡字節序為通信的標準，發送前，數據都轉換為網絡字節序。
??? 轉換的過程，也建議使用ntohXXX(), htonXXX()等標準函數，這樣代碼可以輕松地在各平臺間進行移植（像通信這種很少依賴系統API的代碼，做成通用版本是不錯的選擇）。

??? 變量的長度，在不同的系統之間會有差別，如同是Linux2.6.18的平臺，在64位系統中，指針的長度為8個字節，而在32位系統中，指針又是4個字節的長度---此處只是舉個例子，很少有人會將指針作為數據發送出去。下面是我整理的在64位Linux系統和32位Linux系統中，幾種常見C語言變量的長度：
??????????????? short??? int??? long??? long long??? ptr??? time_t
32位?????????? 2???????? 4?????? 4???????????? 8?????????????? 4??????? 4
64位?????????? 2???????? 4?????? 8???????????? 8?????????????? 8??????? 8
??? 在定義通信用的結構體時，應該考慮使用定常的數據類型，如uint32_t，4字節的固定長度，并且這屬于標準C庫(C99)，在各系統中都可使用。

??? 內存對齊的問題，也與系統是64位還是32位有關。如果你手頭有32位和64位系統，不妨寫個簡單的程序測試一下，你就會看到同一個結構體，即便使用了定常的數據類型，在不同系統中的大小是不同的。對齊往往是以4字節或8字節為準的，只要你寫的測試程序，變量所占空間沒有對齊到4或8的倍數即可，舉個簡單的測試用的結構體的例子吧：
struct student
{
??? char name[7];
??? uint32_t id;
??? char subject[5];
};
??? 在每個系統上看下這個結構體的長度吧。
??? 內存對齊，往往是由編譯器來做的，如果你使用的是gcc，可以在定義變量時，添加__attribute__，來決定是否使用內存對齊，或是內存對齊到幾個字節，以上面的結構體為例：
?1)到4字節，同樣可指定對齊到8字節。
struct student
{
??? char name[7];
??? uint32_t id;
??? char subject[5];
} __attribute__ ((aligned(4)));?

2)不對齊，結構體的長度，就是各個變量長度的和
struct student
{
??? char name[7];
??? uint32_t id;
??? char subject[5];
} __attribute__ ((packed));

?

轉載于:https://www.cnblogs.com/ysdu/p/4720166.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的@清晰掉 GNU C __attribute__的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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