C語言開發(fā)中可能會用到的GNU
為了方便使用，GNU C在標準C語言的基礎上進行了部分方便開發(fā)的擴展。
這里講解一些開發(fā)中可能會用到的，或者使用頻率比較高的內容。
零長度數(shù)組和變量長度數(shù)組GNU C 允許使用零長度數(shù)組，比如：
char data[0];
GNU C 允許使用一個變量定義數(shù)組的長度如：
int n=0;
scanf("%d",&n);
int array[n];
case 范圍
GNU C支持 case x...y這樣的語法，[x,y]之間數(shù)均滿足條件。
case 'a'...'z': /*from 'a' to 'z'*/
break;
語句表達式
GNU C 把包含在括號中的復合語句看作是一個表達式，稱為語句表達式。
#define min_t(type,x,y)
({type __x=(x); type __y=(y);__x<__y?__x:__y;})
這種寫法可以避免：
#define min_t(x,y) ((x)<(y)?(x):(y))
在min_t(x++,++y)中出現(xiàn)的副作用。
typeof 關鍵字
typeof(x)可以獲得x的類型借助typeof關鍵字我們可以重新定義min_t：
#define min_t(x,y)
({typeof(x) __x=(x); typeof(y) __y=(y);__x<__y?__x:__y;})
可變參數(shù)宏
GNU C中宏也支持可變參數(shù)：
#define pr_debug(fmt,arg...)
printk(fmt,##arg)
這里，如果可變參數(shù)被忽略或為空，“##”操作將使預處理器去掉它前面的那個逗號。如果你在宏調用時，確實提供了一些可變參數(shù)，GNU C也會工作正常，它會把這些可變參數(shù)放到逗號的后面。
標號元素
標準C要求數(shù)組或結構體的初始化值必須以固定的順序出現(xiàn)，在GNU C中，通過指定索引或結構體成員名，允許初始化以任意順序出現(xiàn)。
unsigned char data[MAX] =
{
[0]=10,
[10]=100,
};
struct file_operations ext2_file_operations=
{
open:ext2_open,
close:ext2_close,
};
在linux 2.6中推薦如下方式：
struct file_operations ext2_file_operations=
{
.read=ext2_read,
.write=ext2_write,
};
當前函數(shù)名
GNU C中預定義兩個標志符保存當前函數(shù)的名字，__ FUNCTION __ 保存函數(shù)在源碼中的名字， __ PRETTY__ FUNCTION __保存帶語言特色的名字。在C函數(shù)中這兩個名字是相同的。
void func_example()
{
printf("the function name is %s",__FUNCTION__);
}
在C99中支持__ func __ 宏，因此建議使用 __ func __ 替代 __ FUNCTION __ 。
特殊屬性聲明
GNU C 允許聲明函數(shù)、變量和類型的特殊屬性，以便進行手工的代碼優(yōu)化和定制。如果要指定一個屬性聲明，只需要在聲明后添加__ attribute __((ATTRIBUTE))。其中ATTRIBUTE為屬性說明，如果存在多個屬性，則以逗號分隔。GNU C 支持noreturn，noinline， always_inline， pure， const， nothrow， format， format_arg， no_instrument_function， section， constructor， destructor， used， unused， deprecated， weak， malloc， alias warn_unused_result nonnull等十個屬性。
noreturn屬性作用于函數(shù)，表示該函數(shù)從不返回。這會讓編譯器優(yōu)化代碼并消除不必要的警告信息。例如：
#define ATTRIB_NORET __attribute__((noreturn)) ....
asmlinkage NORET_TYPE void do_exit(long error_code) ATTRIB_NORET;
packed屬性作用于變量和類型，用于變量或結構域時，表示使用最小可能的對齊，用于枚舉、結構或聯(lián)合類型時表示該類型使用最小的內存。如對于結構體，就是它告訴編譯器取消結構在編譯過程中的優(yōu)化對齊，按照實際占用字節(jié)數(shù)進行對齊。例如：
struct example_struct
{
char a;
int b;
long c;
} __attribute__((packed));
regparm屬性用于指定最多可以使用n個寄存器（eax, edx, ecx）傳遞參數(shù)，n的范圍是0~3，超過n時則將參數(shù)壓入棧中（n=0表示不用寄存器傳遞參數(shù)）。
注意：以上這些屬性都是在X86處理器體系結構下的，在X64體系結構下，大部分內容都是同樣有效的。但是，這里要注意regparm屬性，由于在X64體系結構下，GUN C的默認調用約定使用寄存器傳遞參數(shù)。所以，如果regparm屬性里使用的寄存器個數(shù)超過3個，也仍然會使用其他寄存器來傳遞參數(shù)。這一點要遵循X64體系結構的調用約定。
下面可以看一個例子：
int q = 0x5a;
int t1 = 1;
int t2 = 2;
int t3 = 3;
int t4 = 4;
#define REGPARM3 __attribute((regparm(3)))
#define REGPARM0 __attribute((regparm(0)))
void REGPARM0 p1(int a)
{
q = a + 1;
}
void REGPARM3 p2(int a, int b, int c, int d)
{
q = a + b + c + d + 1;
}
int main()
{
p1(t1);
p2(t1,t2,t3,t4);
return 0;
}
使用objdump命令反匯編，相關命令如下：
objdump -D 可執(zhí)行程序
其中-D選項用于反匯編所有的程序段，包括：代碼段、數(shù)據段、只讀數(shù)據段以及一些系統(tǒng)段等等。而-d命令只反匯編代碼段的內容。
反匯編后的關鍵代碼如下：
Disassembly of section .text:
0000000000400474 :
400474: 55 push %rbp
400475: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
400478: 89 7d fc mov %edi,-0x4(%rbp)
40047b: 8b 45 fc mov -0x4(%rbp),%eax
40047e: 83 c0 01 add $0x1,%eax
400481: 89 05 3d 04 20 00 mov %eax,0x20043d(%rip) # 6008c4
400487: c9 leaveq
400488: c3 retq
0000000000400489 :
400489: 55 push %rbp
40048a: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
40048d: 89 7d fc mov %edi,-0x4(%rbp)
400490: 89 75 f8 mov %esi,-0x8(%rbp)
400493: 89 55 f4 mov %edx,-0xc(%rbp)
400496: 89 4d f0 mov %ecx,-0x10(%rbp)
400499: 8b 45 f8 mov -0x8(%rbp),%eax
40049c: 8b 55 fc mov -0x4(%rbp),%edx
40049f: 8d 04 02 lea (%rdx,%rax,1),%eax
4004a2: 03 45 f4 add -0xc(%rbp),%eax
4004a5: 03 45 f0 add -0x10(%rbp),%eax
4004a8: 83 c0 01 add $0x1,%eax
4004ab: 89 05 13 04 20 00 mov %eax,0x200413(%rip) # 6008c4
4004b1: c9 leaveq
4004b2: c3 retq
00000000004004b3 :
4004b3: 55 push %rbp
4004b4: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
4004b7: 53 push %rbx
4004b8: 8b 05 0a 04 20 00 mov 0x20040a(%rip),%eax # 6008c8 :
6008c4: 5a pop %rdx
6008c5: 00 00 add %al,(%rax)
...
00000000006008c8 :
6008c8: 01 00 add %eax,(%rax)
...
00000000006008cc :
6008cc: 02 00 add (%rax),%al
...
00000000006008d0 :
6008d0: 03 00 add (%rax),%eax
...
00000000006008d4 :
6008d4: 04 00 add $0x0,%al
...
如果讀者還記得2.2.3節(jié)中，關于GCC基于X64體系結構的調用約定的話，那就很容易可以看出，函數(shù)p1和p2都使用寄存器傳遞參數(shù)，順序就是RDI， RSI， RDX， RCX，這些細節(jié)已經跟regparm的規(guī)定完全不一致了。所以，在這里作者覺得，regparm已經不起作用了。
來源：https://my.oschina.net/LinuxDaxingxing/blog/751319
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原文標題：你知道GNU C對C語言的擴展嗎？
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