GNU C的一大特色（卻不被初學(xué)者所知）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__書(shū)寫(xiě)特征是：__attribute__前后都有兩個(gè)下劃線(xiàn)，并切后面會(huì)緊跟一對(duì)原括弧，括弧里面是相應(yīng)的__attribute__參數(shù)。
__attribute__語(yǔ)法格式為：
__attribute__ ((attribute-list))
其位置約束為：
放于聲明的尾部“；”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__機(jī)制也很容易同非GNU應(yīng)用程序做到兼容之功效。
GNU CC需要使用 –Wall編譯器來(lái)?yè)艋钤摴δ?#xff0c;這是控制警告信息的一個(gè)很好的方式。下面介紹幾個(gè)常見(jiàn)的屬性參數(shù)。
__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？）
這里給出測(cè)試用例：attribute.c，代碼如下：
1：
2：extern void myprint(const char *format,...) __attribute__((format(printf,1,2)));
3：
4：void test()
5：{
6： ? ? ?myprint("i=%d\n",6);
7： ? ? ?myprint("i=%s\n",6);
8： ? ? ?myprint("i=%s\n","abc");
9： ? ? ?myprint("%s,%d,%d\n",1,2);
10：}

運(yùn)行$gcc –Wall –c attribute.c attribute后，輸出結(jié)果為：

attribute.c: In function `test':
attribute.c:7: warning: format argument is not a pointer (arg 2)
attribute.c:9: warning: format argument is not a pointer (arg 2)
attribute.c:9: warning: too few arguments for format

如果在attribute.c中的函數(shù)聲明去掉__attribute__((format(printf,1,2)))，再重新編譯，既運(yùn)行$gcc –Wall –c attribute.c attribute后，則并不會(huì)輸出任何警告信息。
注意，默認(rèn)情況下，編譯器是能識(shí)別類(lèi)似printf的“標(biāo)準(zhǔn)”庫(kù)函數(shù)。
__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));

為了方便理解，大家可以參考如下的例子：

//name: noreturn.c ；測(cè)試__attribute__((noreturn))
extern void myexit();

int test(int n)
{
? ? if ( n > 0 )
? ? ?{
? ? ? ? ? myexit();
? ? ? ? ? ?/* 程序不可能到達(dá)這里*/
? ? ?}
? ? else
? ? ? ? ? return 0;
}

編譯顯示的輸出信息為：

$gcc –Wall –c noreturn.c
noreturn.c: In function `test':
noreturn.c:12: warning: control reaches end of non-void function

警告信息也很好理解，因?yàn)槟愣x了一個(gè)有返回值的函數(shù)test卻有可能沒(méi)有返回值，程序當(dāng)然不知道怎么辦了！
加上__attribute__((noreturn))則可以很好的處理類(lèi)似這種問(wèn)題。把
extern void myexit();
修改為：
extern void myexit() __attribute__((noreturn));
之后，編譯不會(huì)再出現(xiàn)警告信息。
__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。
事實(shí)上，const參數(shù)不能用在帶有指針類(lèi)型參數(shù)的函數(shù)中，因?yàn)樵搶傩圆坏绊懞瘮?shù)的參數(shù)值，同樣也影響到了參數(shù)指向的數(shù)據(jù)，它可能會(huì)對(duì)代碼本身產(chǎn)生嚴(yán)重甚至是不可恢復(fù)的嚴(yán)重后果。
并且，帶有該屬性的函數(shù)不能有任何副作用或者是靜態(tài)的狀態(tài)，所以，類(lèi)似getchar（）或time（）的函數(shù)是不適合使用該屬性的。
-finstrument-functions
該參數(shù)可以使程序在編譯時(shí)，在函數(shù)的入口和出口處生成instrumentation調(diào)用。恰好在函數(shù)入口之后并恰好在函數(shù)出口之前，將使用當(dāng)前函數(shù)的地址和調(diào)用地址來(lái)調(diào)用下面的 profiling 函數(shù)。（在一些平臺(tái)上，__builtin_return_address不能在超過(guò)當(dāng)前函數(shù)范圍之外正常工作，所以調(diào)用地址信息可能對(duì)profiling函數(shù)是無(wú)效的。）

void __cyg_profile_func_enter(void *this_fn, void *call_site);
void __cyg_profile_func_exit(void *this_fn, void *call_site);

其中，第一個(gè)參數(shù)this_fn是當(dāng)前函數(shù)的起始地址，可在符號(hào)表中找到；第二個(gè)參數(shù)call_site是指調(diào)用處地址。
instrumentation 也可用于在其它函數(shù)中展開(kāi)的內(nèi)聯(lián)函數(shù)。從概念上來(lái)說(shuō)，profiling調(diào)用將指出在哪里進(jìn)入和退出內(nèi)聯(lián)函數(shù)。這就意味著這種函數(shù)必須具有可尋址形式。如果函數(shù)包含內(nèi)聯(lián)，而所有使用到該函數(shù)的程序都要把該內(nèi)聯(lián)展開(kāi)，這會(huì)額外地增加代碼長(zhǎng)度。如果要在C 代碼中使用extern inline聲明，必須提供這種函數(shù)的可尋址形式。
可對(duì)函數(shù)指定no_instrument_function屬性，在這種情況下不會(huì)進(jìn)行instrumentation操作。例如，可以在以下情況下使用no_instrument_function屬性：上面列出的profiling函數(shù)、高優(yōu)先級(jí)的中斷例程以及任何不能保證profiling正常調(diào)用的函數(shù)。
no_instrument_function
如果使用了-finstrument-functions ，將在絕大多數(shù)用戶(hù)編譯的函數(shù)的入口和出口點(diǎn)調(diào)用profiling函數(shù)。使用該屬性，將不進(jìn)行instrument操作。
constructor/destructor
若函數(shù)被設(shè)定為constructor屬性，則該函數(shù)會(huì)在main（）函數(shù)執(zhí)行之前被自動(dòng)的執(zhí)行。類(lèi)似的，若函數(shù)被設(shè)定為destructor屬性，則該函數(shù)會(huì)在main（）函數(shù)執(zhí)行之后或者exit（）被調(diào)用后被自動(dòng)的執(zhí)行。擁有此類(lèi)屬性的函數(shù)經(jīng)常隱式的用在程序的初始化數(shù)據(jù)方面。
這兩個(gè)屬性還沒(méi)有在面向?qū)ο驝中實(shí)現(xiàn)。
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：

/* 把類(lèi)似printf的消息傳遞給stderr 并退出 */
extern void die(const char *format, ...)
? ? ?__attribute__((noreturn))
? ? ?__attribute__((format(printf, 1, 2)));

或者寫(xiě)成

extern void die(const char *format, ...)
? ? ?__attribute__((noreturn, format(printf, 1, 2)));

如果帶有該屬性的自定義函數(shù)追加到庫(kù)的頭文件里，那么所以調(diào)用該函數(shù)的程序都要做相應(yīng)的檢查。

和非GNU編譯器的兼容性
慶幸的是，__attribute__設(shè)計(jì)的非常巧妙，很容易作到和其它編譯器保持兼容，也就是說(shuō)，如果工作在其它的非GNU編譯器上，可以很容易的忽略該屬性。即使__attribute__使用了多個(gè)參數(shù)，也可以很容易的使用一對(duì)圓括弧進(jìn)行處理，例如：

/* 如果使用的是非GNU C, 那么就忽略__attribute__ */
#ifndef __GNUC__
# define __attribute__(x) /*NOTHING*/
#endif

需要說(shuō)明的是，__attribute__適用于函數(shù)的聲明而不是函數(shù)的定義。所以，當(dāng)需要使用該屬性的函數(shù)時(shí)，必須在同一個(gè)文件里進(jìn)行聲明，例如：

/* 函數(shù)聲明 */
void die(const char *format, ...) __attribute__((noreturn))
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? __attribute__((format(printf,1,2)));

void die(const char *format, ...)
{
? ? ?/* 函數(shù)定義 */
}

更多的屬性含義參考：
[url]http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.0.0/gcc/Function-Attributes.html[/url]

變量屬性（Variable Attributes）
關(guān)鍵字__attribute__也可以對(duì)變量（variable）或結(jié)構(gòu)體成員（structure field）進(jìn)行屬性設(shè)置。這里給出幾個(gè)常用的參數(shù)的解釋，更多的參數(shù)可參考本文給出的連接。
在使用__attribute__參數(shù)時(shí)，你也可以在參數(shù)的前后都加上“__”（兩個(gè)下劃線(xiàn)），例如，使用__aligned__而不是aligned，這樣，你就可以在相應(yīng)的頭文件里使用它而不用關(guān)心頭文件里是否有重名的宏定義。
aligned (alignment)
該屬性規(guī)定變量或結(jié)構(gòu)體成員的最小的對(duì)齊格式，以字節(jié)為單位。例如：

int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;

編譯器將以16字節(jié)（注意是字節(jié)byte不是位bit）對(duì)齊的方式分配一個(gè)變量。也可以對(duì)結(jié)構(gòu)體成員變量設(shè)置該屬性，例如，創(chuàng)建一個(gè)雙字對(duì)齊的int對(duì)，可以這么寫(xiě)：

struct foo { int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); };

如上所述，你可以手動(dòng)指定對(duì)齊的格式，同樣，你也可以使用默認(rèn)的對(duì)齊方式。如果aligned后面不緊跟一個(gè)指定的數(shù)字值，那么編譯器將依據(jù)你的目標(biāo)機(jī)器情況使用最大最有益的對(duì)齊方式。例如：

short array[3] __attribute__ ((aligned));

選擇針對(duì)目標(biāo)機(jī)器最大的對(duì)齊方式，可以提高拷貝操作的效率。
aligned屬性使被設(shè)置的對(duì)象占用更多的空間，相反的，使用packed可以減小對(duì)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(guān)，如果你的連接器最大只支持16字節(jié)對(duì)齊，那么你此時(shí)定義32字節(jié)對(duì)齊也是無(wú)濟(jì)于事的。
packed
使用該屬性可以使得變量或者結(jié)構(gòu)體成員使用最小的對(duì)齊方式，即對(duì)變量是一字節(jié)對(duì)齊，對(duì)域（field）是位對(duì)齊。
下面的例子中，x成員變量使用了該屬性，則其值將緊放置在a的后面：

? ? ?struct test
? ? ? {
? ? ? ? char a;
? ? ? ? int x[2] __attribute__ ((packed));
? ? ? };

其它可選的屬性值還可以是：cleanup，common，nocommon，deprecated，mode，section，shared，tls_model，transparent_union，unused，vector_size，weak，dllimport，dlexport等，
詳細(xì)信息可參考：
[url]http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.0.0/gcc/Variable-Attributes.html#Variable-Attributes[/url]
類(lèi)型屬性（Type Attribute）
關(guān)鍵字__attribute__也可以對(duì)結(jié)構(gòu)體（struct）或共用體（union）進(jìn)行屬性設(shè)置。大致有六個(gè)參數(shù)值可以被設(shè)定，即：aligned, packed, transparent_union, unused, deprecated 和 may_alias。
在使用__attribute__參數(shù)時(shí)，你也可以在參數(shù)的前后都加上“__”（兩個(gè)下劃線(xiàn)），例如，使用__aligned__而不是aligned，這樣，你就可以在相應(yīng)的頭文件里使用它而不用關(guān)心頭文件里是否有重名的宏定義。
aligned (alignment)
該屬性設(shè)定一個(gè)指定大小的對(duì)齊格式（以字節(jié)為單位），例如：

struct S { short f[3]; } __attribute__ ((aligned (8)));
typedef int more_aligned_int __attribute__ ((aligned (8)));

該聲明將強(qiáng)制編譯器確保（盡它所能）變量類(lèi)型為struct S或者more-aligned-int的變量在分配空間時(shí)采用8字節(jié)對(duì)齊方式。
如上所述，你可以手動(dòng)指定對(duì)齊的格式，同樣，你也可以使用默認(rèn)的對(duì)齊方式。如果aligned后面不緊跟一個(gè)指定的數(shù)字值，那么編譯器將依據(jù)你的目標(biāo)機(jī)器情況使用最大最有益的對(duì)齊方式。例如：

struct S { short f[3]; } __attribute__ ((aligned));

這里，如果sizeof（short）的大小為2（byte），那么，S的大小就為6。取一個(gè)2的次方值，使得該值大于等于6，則該值為8，所以編譯器將設(shè)置S類(lèi)型的對(duì)齊方式為8字節(jié)。
aligned屬性使被設(shè)置的對(duì)象占用更多的空間，相反的，使用packed可以減小對(duì)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(guān)，如果你的連接器最大只支持16字節(jié)對(duì)齊，那么你此時(shí)定義32字節(jié)對(duì)齊也是無(wú)濟(jì)于事的。
packed
使用該屬性對(duì)struct或者union類(lèi)型進(jìn)行定義，設(shè)定其類(lèi)型的每一個(gè)變量的內(nèi)存約束。當(dāng)用在enum類(lèi)型定義時(shí)，暗示了應(yīng)該使用最小完整的類(lèi)型（it indicates that the smallest integral type should be used）。
下面的例子中，my-packed-struct類(lèi)型的變量數(shù)組中的值將會(huì)緊緊的靠在一起，但內(nèi)部的成員變量s不會(huì)被“pack”，如果希望內(nèi)部的成員變量也被packed的話(huà)，my-unpacked-struct也需要使用packed進(jìn)行相應(yīng)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__));

其它屬性的含義見(jiàn)：
[url]http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.0.0/gcc/Type-Attributes.html#Type-Attributes[/url]
變量屬性與類(lèi)型屬性舉例
下面的例子中使用__attribute__屬性定義了一些結(jié)構(gòu)體及其變量，并給出了輸出結(jié)果和對(duì)結(jié)果的分析。
程序代碼為：

struct p
{
int a;
char b;
char c;
}__attribute__((aligned(4))) pp;

struct q
{
int a;
char b;
struct n qn;
char c;
}__attribute__((aligned(8))) qq;


int main()
{
printf("sizeof(int)=%d,sizeof(short)=%d.sizeof(char)=%d\n",sizeof(int),sizeof(short),sizeof(char));
printf("pp=%d,qq=%d \n", sizeof(pp),sizeof(qq));

return 0;
}

輸出結(jié)果：

sizeof(int)=4,sizeof(short)=2.sizeof(char)=1
pp=8,qq=24

分析：

sizeof(pp):
sizeof(a)+ sizeof(b)+ sizeof(c)=4+1+1=6<23=8= sizeof(pp)
sizeof(qq):
sizeof(a)+ sizeof(b)=4+1=5
sizeof(qn)=8;即qn是采用8字節(jié)對(duì)齊的，所以要在a，b后面添3個(gè)空余字節(jié)，然后才能存儲(chǔ)qn，
4+1+（3）+8+1=17
因?yàn)閝q采用的對(duì)齊是8字節(jié)對(duì)齊，所以qq的大小必定是8的整數(shù)倍，即qq的大小是一個(gè)比17大又是8的倍數(shù)的一個(gè)最小值，由此得到
17<24+8=24= sizeof(qq)

更詳細(xì)的介紹見(jiàn)：[url]http://gcc.gnu.org[/url]
下面是一些便捷的連接：GCC 4.0 Function Attributes；GCC 4.0 Variable Attributes ；GCC 4.0 Type Attributes ；GCC 3.2 Function Attributes ；GCC 3.2 Variable Attributes ；GCC 3.2 Type Attributes ；GCC 3.1 Function Attributes ；GCC 3.1 Variable Attributes?

Reference：
1．有關(guān)__attribute__的相對(duì)簡(jiǎn)單的介紹：[url]http://www.unixwiz.net/techtips/gnu-c-attributes.html[/url]
2．__attribute__詳細(xì)介紹：[url]http://gcc.gnu.org[/url]

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的[zz]GNU C __attribute__ 机制简介的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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