首页 > 代码库 > GNU C __attribute__ 机制简介
GNU C __attribute__ 机制简介
GNU C __attribute__ 机制简介
GNU C的一大特色就是__attribute__机制。__attribute__可以设置函数属性（Function Attribute）、变量属性（Variable Attribute）和类型属性（Type Attribute）。其语法格式为：__attribute__ ((attribute-list))。放在声明的尾部和";"之间。
函数属性（Function Attribute）
函数属性可以帮助开发者把一些特性添加到函数声明中，从而可以使编译器在检查错误方面的功能更加强大，但是也很容易同非GNU应用程序做到兼容。因为GNU CC需要使用-Wall编辑器来激活该功能。下面介绍几个常见的属性参数：
a.__attribute__ format
该__attribute__属性可以给被声明的函数加上类似printf或者scanf的特征，它可以使编译器检查函数声明和函数实际调用参数之间的格式化字符串是否匹配。该功能十分有用，尤其是处理一些很难发现的bug。format的语法格式为：format (archetype, string-index, first-to-check)。format属性告诉编译器，按照printf, scanf, strftime或strfmon的参数表格式规则对该函数的参数进行检查。“archetype”指定是哪种风格；“string-index”指定传入函数的第几个参数是格式化字符串；“first-to-check”指定从函数的第几个参数开始按上述规则进行检查。具体使用格式如下：__attribute__((format(printf,m,n)))，其中m表示第几个参数格式化字符串(format string);n表示参数集合中的第一个，即参数“…”里的第一个参数在函数参数总数排在第几。
例如:
1.extern void myprint(const char *format,...) __attribute__((format(printf,1,2)));
2.extern void myprint(int l，const char *format,...) __attribute__((format(printf,2,3)));
b.__attribute__ noreturn
该属性通知编译器函数从不返回值，当遇到类似函数需要返回值而却不可能运行到返回值处就已经退出来的情况，该属性可以避免出现错误信息。C库函数中的abort（）和exit（）的声明格式就采用了这种格式，如下所示：extern void exit(int) __attribute__((noreturn));extern void abort(void) __attribute__((noreturn));
例如:
extern void myexit();
int test(int n)
{
if ( n > 0 )
{
myexit();
/* 程序不可能到达这里*/
}
else
return 0;
}
#编译显示的输出信息为：
$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，因为你定义了一个有返回值的函数test却有可能没有返回值，程序当然不知道怎么办了！加上__attribute__((noreturn))则可以很好的处理类似这种问题。把extern void myexit();修改为：extern void myexit() __attribute__((noreturn));之后，编译不会再出现警告信息。
c.__attribute__ const
该属性只能用于带有数值类型参数的函数上。当重复调用带有数值参数的函数时，由于返回值是相同的，所以此时编译器可以进行优化处理，除第一次需要运算外，其它只需要返回第一次的结果就可以了，进而可以提高效率。该属性主要适用于没有静态状态（static state）和副作用的一些函数，并且返回值仅仅依赖输入的参数。
例如：
extern int square(int n) __attribute__((const));
...
for (i = 0; i < 100; i++ )
{
total += square(5) + i;
}
#通过添加__attribute__((const))声明，编译器只调用了函数一次，以后只是直接得到了相同的一个返回值。const参数不能用在带有指针类型参数的函数中，因为该属性不但影响函数的参数值，同样也影响到了参数指向的数据，它可能会对代码本身产生严重甚至是不可恢复的严重后果。
并且，带有该属性的函数不能有任何副作用或者是静态的状态，所以，类似getchar（）或time（）的函数是不适合使用该属性的。
d.-finstrument-functions
该参数可以使程序在编译时，在函数的入口和出口处生成instrumentation调用。恰好在函数入口之后并恰好在函数出口之前，将使用当前函数的地址和调用地址来调用下面的 profiling 函数。（在一些平台上，__builtin_return_address不能在超过当前函数范围之外正常工作，所以调用地址
信息可能对profiling函数是无效的。）
变量属性（Variable Attributes）
关键字__attribute__也可以对变量（variable）或结构体成员（structure field）进行属性设置。这里给出几个常用的参数的解释，
更多的参数可参考本文给出的连接。在使用__attribute__参数时，你也可以在参数的前后都加上“__”（两个下划线）
，例如，使用__aligned__而不是aligned，这样，你就可以在相应的头文件里使用它而不用关心头文件里是否有重名的宏定义。
a.aligned (alignment)
该属性规定变量或结构体成员的最小的对齐格式，以字节为单位.
例如:
1.int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;#编译器将以16字节（注意是字节byte不是位bit）对齐的方式分配一个变量
2.struct foo { int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); }; #创建一个双字对齐的int对
3.short array[3] __attribute__ ((aligned)); #aligned后没有紧跟一个指定的数字值，那么编译器将依据你的目标机器情况使用最大最有益的对齐方式
可以提高拷贝操作的效率
b.packed
aligned属性使被设置的对象占用更多的空间，相反的，使用packed可以减小对象占用的空间。需要注意的是，attribute属性的效力与你的连接器也有关，如果你的连接器最大只支持16字节对齐，那么你此时定义32字节对齐也是无济于事的。使用packed可以使得变量或者结构体成员使用最小的对齐方式，即对变量是一字节对齐，对域（field）是位对齐。
例如：
1.struct test { char a; int x[2] __attribute__ ((packed)); };
类型属性（Type Attribute）
关键字__attribute__也可以对结构体（struct）或共用体（union）进行属性设置。大致有六个参数值可以被设定，即：aligned, packed, transparent_union, unused, deprecated 和 may_alias。在使用__attribute__参数时，你也可以在参数的前后都加上“__”（两个下划线），例如，使用__aligned__而不是aligned，这样，你就可以在相应的头文件里使用它而不用关心头文件里是否有重名的宏定义。
a.aligned (alignment)
该属性设定一个指定大小的对齐格式（以字节为单位）
例如：
1.struct S { short f[3]; } __attribute__ ((aligned (8)));#强制编译器确保变量类型为struct S的变量在分配空间时采用8字节对齐方式
b.packed
使用该属性对struct或者union类型进行定义，设定其类型的每一个变量的内存约束。当用在enum类型定义时，暗示了应该使用最小完整的类型（it indicates that the smallest integral type should be used）。
例如：
struct my_unpacked_struct
{
char c;
int i;
};
struct my_packed_struct
{
char c;
int i;
struct my_unpacked_struct s;
}__attribute__ ((__packed__));
#my-packed-struct类型的变量数组中的值将会紧紧的靠在一起，但内部的成员变量s不会被“pack”，如果希望内部的成员变量也被packed的话，my-unpacked-struct也需要使用packed进行相应的约束
Linux下gcc编译控制动态库导出函数
在程序调用某函数A，A函数存在于两个动态链接库liba.so,libb.so中，并且程序执行需要链接这两个库， 此时程序调用的A函数到底是来自于a还是b呢？
这取决于链接时的顺序，比如先链接liba.so，这时候通过liba.so的导出符号表就可以找到函数A的定义，并加入到符号表中，链接libb.so的时候，符号表中已经存在函数A，就不会再更新符号表，所以调用的始终是liba.so中的A函数.
这里的调用严重的依赖于链接库加载的顺序，可能会导致混乱；gcc的扩展中有如下属性__attribute__ ((visibility("hidden")))，可以用于抑制将一个函数的名称被导出，对连接该库的程序文件来说，该函数是不可见的，使用的方法如下：
fvisibility=default|internal|hidden|protected
gcc的visibility是说，如果编译的时候用了这个属性，那么动态库的符号都是hidden的，除非强制声明。
例如
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
__attribute ((visibility("default"))) void not_hidden ()
{
printf("exported symbol/n");
}
void is_hidden ()
{
printf("hidden one/n");
}
想要做的是，第一个函数符号可以被导出，第二个被隐藏。先编译成一个动态库，使用到属性-fvisibility
gcc -shared -o libvis.so -fvisibility=hidden vis.c
现在查看
readelf -s libvis.so |grep hidden
8: 000000000000051c 23 FUNC GLOBAL DEFAULT 10 not_hidden
42: 0000000000000533 23 FUNC LOCAL HIDDEN 10 is_hidden
45: 000000000000051c 23 FUNC GLOBAL DEFAULT 10 not_hidden
可以看到，属性确实有作用。
int main()
{
not_hidden();
is_hidden();
return 0;
}
试图编译成一个可执行文件，链接到刚才生成的动态库，gcc -o exe main.c -L ./ -lvis 结果提示：
/tmp/ccEIjbeN.o: In function `main‘:
main.c:(.text+0x14): undefined reference to `is_hidden‘
collect2: ld returned 1 exit status
GNU C的一大特色就是__attribute__机制。__attribute__可以设置函数属性（Function Attribute）、变量属性（Variable Attribute）和类型属性（Type Attribute）。其语法格式为：__attribute__ ((attribute-list))。放在声明的尾部和";"之间。
函数属性（Function Attribute）
函数属性可以帮助开发者把一些特性添加到函数声明中，从而可以使编译器在检查错误方面的功能更加强大，但是也很容易同非GNU应用程序做到兼容。因为GNU CC需要使用-Wall编辑器来激活该功能。下面介绍几个常见的属性参数：
a.__attribute__ format
该__attribute__属性可以给被声明的函数加上类似printf或者scanf的特征，它可以使编译器检查函数声明和函数实际调用参数之间的格式化字符串是否匹配。该功能十分有用，尤其是处理一些很难发现的bug。format的语法格式为：format (archetype, string-index, first-to-check)。format属性告诉编译器，按照printf, scanf, strftime或strfmon的参数表格式规则对该函数的参数进行检查。“archetype”指定是哪种风格；“string-index”指定传入函数的第几个参数是格式化字符串；“first-to-check”指定从函数的第几个参数开始按上述规则进行检查。具体使用格式如下：__attribute__((format(printf,m,n)))，其中m表示第几个参数格式化字符串(format string);n表示参数集合中的第一个，即参数“…”里的第一个参数在函数参数总数排在第几。
例如:
1.extern void myprint(const char *format,...) __attribute__((format(printf,1,2)));
2.extern void myprint(int l，const char *format,...) __attribute__((format(printf,2,3)));
b.__attribute__ noreturn
该属性通知编译器函数从不返回值，当遇到类似函数需要返回值而却不可能运行到返回值处就已经退出来的情况，该属性可以避免出现错误信息。C库函数中的abort（）和exit（）的声明格式就采用了这种格式，如下所示：extern void exit(int) __attribute__((noreturn));extern void abort(void) __attribute__((noreturn));
例如:
extern void myexit();
int test(int n)
{
if ( n > 0 )
{
myexit();
/* 程序不可能到达这里*/
}
else
return 0;
}
#编译显示的输出信息为：
$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，因为你定义了一个有返回值的函数test却有可能没有返回值，程序当然不知道怎么办了！加上__attribute__((noreturn))则可以很好的处理类似这种问题。把extern void myexit();修改为：extern void myexit() __attribute__((noreturn));之后，编译不会再出现警告信息。
c.__attribute__ const
该属性只能用于带有数值类型参数的函数上。当重复调用带有数值参数的函数时，由于返回值是相同的，所以此时编译器可以进行优化处理，除第一次需要运算外，其它只需要返回第一次的结果就可以了，进而可以提高效率。该属性主要适用于没有静态状态（static state）和副作用的一些函数，并且返回值仅仅依赖输入的参数。
例如：
extern int square(int n) __attribute__((const));
...
for (i = 0; i < 100; i++ )
{
total += square(5) + i;
}
#通过添加__attribute__((const))声明，编译器只调用了函数一次，以后只是直接得到了相同的一个返回值。const参数不能用在带有指针类型参数的函数中，因为该属性不但影响函数的参数值，同样也影响到了参数指向的数据，它可能会对代码本身产生严重甚至是不可恢复的严重后果。
并且，带有该属性的函数不能有任何副作用或者是静态的状态，所以，类似getchar（）或time（）的函数是不适合使用该属性的。
d.-finstrument-functions
该参数可以使程序在编译时，在函数的入口和出口处生成instrumentation调用。恰好在函数入口之后并恰好在函数出口之前，将使用当前函数的地址和调用地址来调用下面的 profiling 函数。（在一些平台上，__builtin_return_address不能在超过当前函数范围之外正常工作，所以调用地址
信息可能对profiling函数是无效的。）
变量属性（Variable Attributes）
关键字__attribute__也可以对变量（variable）或结构体成员（structure field）进行属性设置。这里给出几个常用的参数的解释，
更多的参数可参考本文给出的连接。在使用__attribute__参数时，你也可以在参数的前后都加上“__”（两个下划线）
，例如，使用__aligned__而不是aligned，这样，你就可以在相应的头文件里使用它而不用关心头文件里是否有重名的宏定义。
a.aligned (alignment)
该属性规定变量或结构体成员的最小的对齐格式，以字节为单位.
例如:
1.int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;#编译器将以16字节（注意是字节byte不是位bit）对齐的方式分配一个变量
2.struct foo { int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); }; #创建一个双字对齐的int对
3.short array[3] __attribute__ ((aligned)); #aligned后没有紧跟一个指定的数字值，那么编译器将依据你的目标机器情况使用最大最有益的对齐方式
可以提高拷贝操作的效率
b.packed
aligned属性使被设置的对象占用更多的空间，相反的，使用packed可以减小对象占用的空间。需要注意的是，attribute属性的效力与你的连接器也有关，如果你的连接器最大只支持16字节对齐，那么你此时定义32字节对齐也是无济于事的。使用packed可以使得变量或者结构体成员使用最小的对齐方式，即对变量是一字节对齐，对域（field）是位对齐。
例如：
1.struct test { char a; int x[2] __attribute__ ((packed)); };
类型属性（Type Attribute）
关键字__attribute__也可以对结构体（struct）或共用体（union）进行属性设置。大致有六个参数值可以被设定，即：aligned, packed, transparent_union, unused, deprecated 和 may_alias。在使用__attribute__参数时，你也可以在参数的前后都加上“__”（两个下划线），例如，使用__aligned__而不是aligned，这样，你就可以在相应的头文件里使用它而不用关心头文件里是否有重名的宏定义。
a.aligned (alignment)
该属性设定一个指定大小的对齐格式（以字节为单位）
例如：
1.struct S { short f[3]; } __attribute__ ((aligned (8)));#强制编译器确保变量类型为struct S的变量在分配空间时采用8字节对齐方式
b.packed
使用该属性对struct或者union类型进行定义，设定其类型的每一个变量的内存约束。当用在enum类型定义时，暗示了应该使用最小完整的类型（it indicates that the smallest integral type should be used）。
例如：
struct my_unpacked_struct
{
char c;
int i;
};
struct my_packed_struct
{
char c;
int i;
struct my_unpacked_struct s;
}__attribute__ ((__packed__));
#my-packed-struct类型的变量数组中的值将会紧紧的靠在一起，但内部的成员变量s不会被“pack”，如果希望内部的成员变量也被packed的话，my-unpacked-struct也需要使用packed进行相应的约束
Linux下gcc编译控制动态库导出函数
在程序调用某函数A，A函数存在于两个动态链接库liba.so,libb.so中，并且程序执行需要链接这两个库， 此时程序调用的A函数到底是来自于a还是b呢？
这取决于链接时的顺序，比如先链接liba.so，这时候通过liba.so的导出符号表就可以找到函数A的定义，并加入到符号表中，链接libb.so的时候，符号表中已经存在函数A，就不会再更新符号表，所以调用的始终是liba.so中的A函数.
这里的调用严重的依赖于链接库加载的顺序，可能会导致混乱；gcc的扩展中有如下属性__attribute__ ((visibility("hidden")))，可以用于抑制将一个函数的名称被导出，对连接该库的程序文件来说，该函数是不可见的，使用的方法如下：
fvisibility=default|internal|hidden|protected
gcc的visibility是说，如果编译的时候用了这个属性，那么动态库的符号都是hidden的，除非强制声明。
例如
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
__attribute ((visibility("default"))) void not_hidden ()
{
printf("exported symbol/n");
}
void is_hidden ()
{
printf("hidden one/n");
}
想要做的是，第一个函数符号可以被导出，第二个被隐藏。先编译成一个动态库，使用到属性-fvisibility
gcc -shared -o libvis.so -fvisibility=hidden vis.c
现在查看
readelf -s libvis.so |grep hidden
8: 000000000000051c 23 FUNC GLOBAL DEFAULT 10 not_hidden
42: 0000000000000533 23 FUNC LOCAL HIDDEN 10 is_hidden
45: 000000000000051c 23 FUNC GLOBAL DEFAULT 10 not_hidden
可以看到，属性确实有作用。
int main()
{
not_hidden();
is_hidden();
return 0;
}
试图编译成一个可执行文件，链接到刚才生成的动态库，gcc -o exe main.c -L ./ -lvis 结果提示：
/tmp/ccEIjbeN.o: In function `main‘:
main.c:(.text+0x14): undefined reference to `is_hidden‘
collect2: ld returned 1 exit status
说明了hidden确实起到作用了。
参考资料
http://www.unixwiz.net/techtips/gnu-c-attributes.html
https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.0.0/gcc/Type-Attributes.html#Type-Attributes
http://liulixiaoyao.blog.51cto.com/1361095/814329
GNU C __attribute__ 机制简介
声明：以上内容来自用户投稿及互联网公开渠道收集整理发布，本网站不拥有所有权，未作人工编辑处理，也不承担相关法律责任，若内容有误或涉及侵权可进行投诉： 投诉/举报 工作人员会在5个工作日内联系你，一经查实，本站将立刻删除涉嫌侵权内容。