C 語言 - attribute

C語言 2018-10-12 699

有分三種: 1⃣ 對副函式的 2⃣ 對資料的 3⃣ 對結構的

🔔 註:attribute 是給 compiler 看的。

對結構的#

packed#

C語言在宣告結構的時候,會對裡面的元素作對齊,給個例子:

struct sample {
int memberA;
char memberB[3];
int memberC;
}

如果我們手算此結構的大小的話,會是:

  • A: 4 bytes;
  • B: 3 bytes;
  • C: 4 bytes;
  • sample : 4 + 3 + 4 = 11 bytes

但實際上 compiler 出來 sizeof(struct sample) = 12

這是因為 compiler 所有元素對齊,也就是把每一格切成 4 bytes,B 就會自動對齊成 4 bytes。

也可以說是寫成:

struct sample {
int memberA;
char memberB[3];
char padding;
int memberC;
};

在嵌入式系統中,不可浪費太多記憶體,所以需要使用 packed 屬性來告訴 compiler 不要幫我們對齊,sizeof 出來的結果就會如我們預期。

struct sample {
int memberA;
char memberB[3];
int memberC;
}__attribute__((packed));

aligned#

相反的,aligned 屬性就是告訴 compiler 幫我們對齊資料,可以指定對其的大小,如:

  • __attribute__((aligned(8)))
  • __attribute__((aligned(16)))

如果我們在上一個例子加上此屬性的話,sizeof 的結果將會不一樣。

struct sample {
int memberA;
char memberB[3];
int memberC;
}__attribute__((aligned(8)));

此時 sizeof(struct sample) = 16
也就是 A+B=7 bytes,沒有超過我們給定的 8,但加上 C 就會超過了,所以在 B 跟 C 中間塞個 1 byte 來對齊;然後在 C 的後面塞 4 bytes;也就是:

struct sample {
int memberA;
char memberB[3];
char padding1;
int memberC;
int padding2;
}__attribute__((aligned(8)));

如果沒有加數字,compiler 會進行最佳化的對齊。
以此例子將以 4 對齊。

對資料的#

  • __attribute__((aligned))
  • __attribute__((packed))

與結構道理相同,也是決定要不要對齊。

aligned v.s. packed#

  • aligned: 速度快
  • packed: 省記憶體

對副程式的#

noreturn#

對於 void 的副程式,如果放在某個需要回傳值的副程式,理論上會需要回傳值,也就是 return void

void exit();

int sample(int a){
return a==0 ? a : exit();
}

但這是無效的操作,所以需要加上 __attribute__((noreturn))

void exit()__attribute__((noreturn));

int sample(int a){
return a==0? a : exit();
}

通用#

section#

如果需要將特定的變數、結構或是副程式放到指定的記憶體位置,即可使用此屬性,用法如下:

struct sample{
int some;
char members;
int here;
}__attribute__((section("name")));

上述例子我們指定將 sample 結構放置於指定的記憶體區塊,名為 "name"

"name" 這個記憶體區塊則在 linker script 中命名。

SECTION
{
. = 0x1000;
.name : {
AT(0x100000);
}
}

對變數、副程式我們可以一樣指定連結的位址:

int link_sample __attribute__((section("data")));

void sample_fun( )__attribute__((section("text")));
void sample_fun(){
int do_nothing = 0;
return do_nothing;
}