在閱讀內(nèi)核源碼時(shí)，常常可以看到類(lèi)似于這樣子的寫(xiě)法：

static char envval[256] __attribute__((aligned(8)));

即，在某一個(gè)結(jié)構(gòu)體完成定義后，跟上一個(gè)__attribute__(xxx)，這是GNU C的一個(gè)特色機(jī)制，使用__attribute__可以用來(lái)設(shè)置函數(shù)屬性、變量屬性和類(lèi)型屬性。

__attribute__的書(shū)寫(xiě)特征是在attribute前后都有兩個(gè)下劃線(xiàn)且后面緊跟一對(duì)括弧，括弧中包含對(duì)應(yīng)的參數(shù)：

__attribute__((attribute-list))

關(guān)鍵字__attribute__可以對(duì)函數(shù)、變量、類(lèi)型（包括結(jié)構(gòu)體struct和共用體union）進(jìn)行屬性設(shè)置，在使用__attribute__參數(shù)時(shí)，可以在參數(shù)前后也加上雙下劃線(xiàn)__，效果是會(huì)在相應(yīng)頭文件里使用它而不用關(guān)心頭文件里是否存在重名宏定義。

常見(jiàn)的attribute參數(shù)介紹

aligned

指定對(duì)象的對(duì)齊格式（字節(jié)單位），如：

struct S {
  short b[3];
} __attribute__ ((aligned (8)));
 
typedef int int32_t __attribute__ ((aligned (8)));

該聲明將強(qiáng)制編譯器確保變量類(lèi)型為Struct S或者int32_t的變量（成員）在分配空間時(shí)采用8字節(jié)對(duì)齊方式。

采用上述格式可以手動(dòng)指定對(duì)齊格式，同樣可以采用默認(rèn)的對(duì)齊方式，不指定數(shù)字時(shí)，編譯器將依據(jù)目標(biāo)機(jī)器情況使用最大最有益的對(duì)齊方式：

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

在上面的例子中，如果一個(gè)short大小為2字節(jié)，那么S的大小為6字節(jié)。取一個(gè)大于等于6的2次方值，則該值為8，編譯器會(huì)將S類(lèi)型設(shè)置為對(duì)齊方式8字節(jié)， 可以看出aligned屬性使被設(shè)置的對(duì)象占用更多空間 。

attribute屬性效力也受到連接器限制，如果機(jī)器最大只支持16字節(jié)對(duì)齊，設(shè)置32并不會(huì)有什么用。

下面繼續(xù)使用一些小例子來(lái)觀察__attribute__的作用：

struct p
{
    int a; // 4字節(jié)
    char b; // 1字節(jié)
    short c; // 2字節(jié)


}__attribute__((aligned(4))) pp; // 按4對(duì)齊，|a |bc |，pp大小8字節(jié)


struct m
{
    char a; // 1字節(jié)
    int b; // 4字節(jié)
    short c; // 2字節(jié)
}__attribute__((aligned(4))) mm; // 按4對(duì)齊，|a|b|c|，mm大小12字節(jié)
 
struct x
{
    int a; // 4字節(jié)
    char b; // 1字節(jié)
    struct p px; // 8字節(jié)
    short c; // 2字節(jié)
}__attribute__((aligned(8))) xx; // 按8對(duì)齊，|ab|px|c|， 24字節(jié)

對(duì)齊在N上的概念是指， 某一變量的存放起始地址%N=0 ，編譯器對(duì)齊原則：

1.數(shù)據(jù)類(lèi)型自身的對(duì)齊值：對(duì)于char型數(shù)據(jù)，其自身對(duì)齊值為1，對(duì)于short型為2，對(duì)于int,float,double類(lèi)型，其自身對(duì)齊值為4，單位字節(jié)。

2.結(jié)構(gòu)體或者類(lèi)的自身對(duì)齊值是其成員中自身對(duì)齊值最大的那個(gè)值。

3.指定對(duì)齊值：是指使用#pragma pack (value)時(shí)的指定對(duì)齊值value。

4.數(shù)據(jù)成員、結(jié)構(gòu)體和類(lèi)的有效對(duì)齊值：自身對(duì)齊值和指定對(duì)齊值中小的那個(gè)值。

packed

使用該屬性對(duì)struct和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。要求編譯器取消結(jié)構(gòu)在編譯過(guò)程中的優(yōu)化對(duì)齊（按1字節(jié)對(duì)齊），是GCC特有語(yǔ)法，只跟編譯器有關(guān)。

struct unpacked_struct
{
      char c;
      int i;
};


struct packed_struct
{
     char c;
     int  i;
     struct unpacked_struct s;
}__attribute__ ((__packed__));

如上面的例子中，packed_struct類(lèi)型的變量中的成員會(huì)緊緊挨在一起，但需要注意其內(nèi)部unpacked_struct類(lèi)型的成員變量s的內(nèi)部不會(huì)被pack，如果希望內(nèi)部成員變量也被packed，對(duì)于unpacked_struct也需要使用packed進(jìn)行約束。

struct my{ char ch; int a;}__attrubte__ ((packed))
sizeof(int)=4;sizeof(my)=5

at

at表示絕對(duì)定位，可以把變量或函數(shù)絕對(duì)定位到Flash中，或者定位到RAM。

1）定位到flash中，一般用于固化的信息，如出廠參數(shù)，上位機(jī)配置參數(shù)，ID卡卡號(hào)，flash標(biāo)記等。

const u16 gFlashDefValue[512] __attribute__((at(0x0800F000))) = {0x1111,0x1111,0x1111,0x0111,0x0111,0x0111};//定位在flash中,其他flash補(bǔ)充為00
const u16 gflashdata__attribute__((at(0x0800F000))) = 0xFFFF;

2）定位到RAM中，一般用于數(shù)據(jù)量比較大的緩存，如串口緩存，再就是某個(gè)位置的特定變量。

u8 USART2_RX_BUF[USART2_REC_LEN] __attribute__ ((at(0X20001000)));//接收緩沖,最大USART_REC_LEN個(gè)字節(jié),起始地址為0X20001000.

絕對(duì)定位不能在函數(shù)中定義，局部變量定義在棧區(qū)，由MDK（微控制器開(kāi)發(fā)套件）自動(dòng)分配釋放，不能定義為絕對(duì)地址，只能在函數(shù)外定義；定義長(zhǎng)度不能造成堆?；騠lash溢出。

section

將作用的函數(shù)放入指定段中

4.3.13. __attribute__((section("name")))
The section function attribute enables you to place code in different sections of the image.


Note
This function attribute is a GNU compiler extension that is supported by the ARM compiler.


Example
In the following example, Function_Attributes_section_0 is placed into the RO section new_section rather than .text.


void Function_Attributes_section_0 (void) __attribute__ ((section ("new_section")));
void Function_Attributes_section_0 (void)
{
    static int aStatic =0;
    aStatic++;
}
In the following example, section function attribute overrides the #pragma arm section setting.


#pragma arm section code="foo"
  int f2()
  {
      return 1;
  }                                  // into the 'foo' area


  __attribute__ ((section ("bar"))) int f3()
  {
      return 1;
  }                                  // into the 'bar' area


  int f4()
  {
      return 1;
  }                                  // into the 'foo' area
#pragma arm section

format

使用該屬性可以給被聲明的函數(shù)加上類(lèi)似于printf和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。
如：
__attribute__((format(printf,m,n)))，按照printf格式，第m個(gè)參數(shù)為格式化字符串，參數(shù)集從第n個(gè)開(kāi)始
__attribute__((format(scanf,m,n)))，同上，按照scanf格式


example：
//m=1；n=2，第二個(gè)參數(shù)開(kāi)始，填充第一個(gè)參數(shù)中的format字符串
extern void myprint(const char *format,...) __attribute__((format(printf,1,2)));
//m=2；n=3，第三個(gè)參數(shù)開(kāi)始，填充第二個(gè)參數(shù)中format字符串
extern void myprint(int l，const char *format,...) __attribute__((format(printf,2,3)));
特別需要注意的是，如果myprint是一個(gè)函數(shù)的成員函數(shù)，那m和n需要加1，因?yàn)槟J(rèn)第一個(gè)參數(shù)是隱身的this指針
//m=3；n=4，成員函數(shù)的情況
extern void myprint(int l，const char *format,...) __attribute__((format(printf,3,4)));

需要注意的是，__attribute__并不會(huì)為你填充字符串，而是需要使用類(lèi)似于va_list這樣的可變參數(shù)列表，或者通過(guò)參數(shù)地址計(jì)算去直接處理參數(shù)列表，編譯器只是會(huì)對(duì)傳入?yún)?shù)做檢查，并在啟用-Wall選項(xiàng)時(shí)輸出參數(shù)不正確的警告信息。

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


void test()
{
     myprint("i=%d\\n",6);
     myprint("i=%s\\n",6);
     myprint("i=%s\\n","abc");
     myprint("%s,%d,%d\\n",1,2);
}
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

noreturn

該參數(shù)告訴編譯器某個(gè)函數(shù)從不返回值，觀察這個(gè)例子：

extern void myexit();


int test(int n){
  if(n>0){
    myexit();
    // 無(wú)返回值
  }
  else return 0;
}
$gcc –Wall –c noreturn.c
noreturn.c: In function `test':
noreturn.c:12: warning: control reaches end of non-void function
因?yàn)閼?yīng)該返回的函數(shù)卻沒(méi)有返回值，編譯產(chǎn)生警告。
如果加上__attribute__
extern void myexit() __attribute__((noreturn));
則不會(huì)產(chǎn)生警告。

pure和const

用pure屬性修飾的函數(shù)用來(lái)說(shuō)明該函數(shù)除了返回值之外沒(méi)有其他任何 效果，并且該函數(shù)所返回的值僅僅依賴(lài)于函數(shù)的形參以及/或全局對(duì)象。用 pure屬性所修飾的函數(shù)可以用來(lái) 輔助編譯器做消除公共子表達(dá)式以及幫助 做循環(huán)優(yōu)化 ，使用這種函數(shù)就好比使用算術(shù)操作符一般。對(duì)同一個(gè)使用pure屬性修飾的函數(shù)連續(xù)做兩次調(diào)用（如果該函數(shù)帶有參 數(shù)，那么兩次調(diào)用應(yīng)該用同樣的實(shí)參），那么這兩次調(diào)用所返回的結(jié)果應(yīng) 該始終是相同的。const比pure更嚴(yán)格，它要求函數(shù)不能讀全局對(duì)象，此外用const修飾的函數(shù)參數(shù)不能為指針類(lèi)型，在const函數(shù)內(nèi)部不能調(diào)用非const函數(shù)。

always_inline、noinline和flatten

分別為強(qiáng)制優(yōu)化為內(nèi)聯(lián)函數(shù)、聲明為非內(nèi)聯(lián)函數(shù)和盡可能做內(nèi)聯(lián)處理。

sentinel

提醒程序員此可變參數(shù)函數(shù)需要一個(gè)NULL作為最后一個(gè)參數(shù)。

used和unused

used告訴編譯器避免被連接器因?yàn)槲幢皇褂枚鴥?yōu)化掉，unused作用是即使沒(méi)有使用這個(gè)函數(shù)，編譯器也不警告。

visibility(“visibility_type”)

可見(jiàn)性設(shè)置

• default

default 可見(jiàn)性是默認(rèn)的符號(hào)鏈接可見(jiàn)性，如果我們不指定visibility 屬性，那么默認(rèn)就使用默認(rèn)的可見(jiàn)性。默認(rèn)可見(jiàn)性的對(duì)象與函數(shù)可以直接在其他模塊中引用，包括在動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中 ，它屬于一個(gè)正常，完整的外部連接。

• hidden

該符號(hào)不存放在動(dòng)態(tài)符號(hào)表中，因此，其他可執(zhí)行文件或共享庫(kù)都無(wú)法直接引用它。使用函數(shù)指針可進(jìn)行間接引用。

• internal

除非由 特定于處理器的應(yīng)用二進(jìn)制接口 (psABI) 指定，否則，內(nèi)部可見(jiàn)性意味著不允許從另一模塊調(diào)用該函數(shù)。

• protected

該符號(hào)存放在動(dòng)態(tài)符號(hào)表中，但定義模塊內(nèi)的引用將與局部符號(hào)綁定。也就是說(shuō)，另一模塊無(wú)法覆蓋該符號(hào)。

weak和****weakref

weak聲明某一個(gè)全局符號(hào)為弱符號(hào)，當(dāng)出現(xiàn)重名的時(shí)候不引發(fā)重定義錯(cuò)誤，直接忽略它。weakref為弱引用，功能類(lèi)似。

可見(jiàn)，__attribute__與編譯器密切相關(guān)，主要用于編譯優(yōu)化的場(chǎng)景，因?yàn)閰?shù)實(shí)在很多，還有更多的參數(shù)并沒(méi)有再繼續(xù)列舉。