c語言中__attribute__的意義

我們在進行定義數據結構計算數據結構大小的時候,或者進行網絡通訊的socket發送數據的時候,都會遇到一個共同的問題:數據對齊問題。

這個問題是硬件爲提高訪問數據的效率,引出的問題,這裏就不具體說這樣爲什麼可以提高數據的訪問效率,有興趣的人,網上都有。

既然這個問題是實實在在存在的,並且軟件發展了這麼多年,也肯定有破解之道,下面就簡單的介紹常見的3種方法:

1.手動對齊,根據自己定義的數據結構,然後根據大小,按照一定的規律去排兵佈陣,就可以讓數據結構緊湊,儘量少的出現內存空隙。

這種方法實際上就是要求我們有一個好的編程習慣,這樣可以提高我們代碼的整潔性,也可以節省內存空間

2.使用#pragam pack(n) 對齊數據結構

這條預處理指令中的n就是按照那個字節進行對齊,n=1~4 並且必須是2的倍數

當n=4的時候,就是我們默認的數據結構對齊方式

當n=1的時候,也就是最節省空間的方法

以前受硬件條件的限制,我們能減少內存的佔用就儘量少的佔用內存,纔會這樣去做,不過現在的存儲芯片,動輒上G,甚至上T,比以前的K級別的芯片容量打多了。

3.使用 attribute ((packed)) ,讓編譯器取消結構在編譯過程中的優化對齊,按照實際佔用字節數進行對齊,這樣子兩邊都需要使用 attribute ((packed))取消優化對齊,就不會出現對齊的錯位現象。

這種方式與上邊的第二種方式是相同的

針對這個問題,個人覺得已經沒有什麼好研究的了,存在就存在,我們的硬件太大了,畢竟不是新中國剛成立時期,卻內存。如果確實想了解一下或者有強迫症的人,可以繼續看下邊關於attribute的一些使用規則,語法。

關於attribute的使用規則 來源於網上:

1.attribute ((packed)) 的作用就是告訴編譯器取消結構在編譯過程中的優化對齊,按照實際佔用字節數進行對齊,是GCC特有的語法。這個功能是跟操作系統沒關係,跟編譯器有關,gcc編譯器不是緊湊模式的,我在windows下,用vc的編譯器也不是緊湊的,用tc的編譯器就是緊湊的。例如:

在TC下:struct my{ char ch; int a;} sizeof(int)=2;sizeof(my)=3;(緊湊模式)

在GCC下:struct my{ char ch; int a;} sizeof(int)=4;sizeof(my)=8;(非緊湊模式)

在GCC下:struct my{ char ch; int a;}attrubte ((packed)) sizeof(int)=4;sizeof(my)=5

2.attribute關鍵字主要是用來在函數或數據聲明中設置其屬性。給函數賦給屬性的主要目的在於讓編譯器進行優化。函數聲明中的attribute((noreturn)),就是告訴編譯器這個函數不會返回給調用者,以便編譯器在優化時去掉不必要的函數返回代碼。

GNU C的一大特色就是attribute機制。attribute可以設置函數屬性(Function Attribute)、變量屬性(Variable Attribute)和類型屬性(Type Attribute)。

attribute書寫特徵是:attribute前後都有兩個下劃線,並且後面會緊跟一對括弧,括弧裏面是相應的attribute參數。

attribute語法格式爲:

attribute ((attribute-list))

其位置約束:放於聲明的尾部“;”之前。

函數屬性(Function Attribute):函數屬性可以幫助開發者把一些特性添加到函數聲明中,從而可以使編譯器在錯誤檢查方面的功能更強大。attribute機制也很容易同非GNU應用程序做到兼容之功效。

GNU CC需要使用 –Wall編譯器來擊活該功能,這是控制警告信息的一個很好的方式。

packed屬性:使用該屬性可以使得變量或者結構體成員使用最小的對齊方式,即對變量是一字節對齊,對域(field)是位對齊。

如果你看過GPSR協議在TinyOS中的實現,你一定會注意到下面的語句:

typedef struct {
    double x;
    double y;
} __attribute__((packed)) position_t;

開始我們還可以理解,不久是定義一個結構體嘛!不過看到後面的語句,你可能就會一頭霧水了,’ attribute((packed))’是什麼東西?有什麼作用?一連串的疑問馬上就會從你腦袋裏冒出來。雖然這個對理解整個程序沒有什麼影響,但我不想讓這些疑問一直呆在我的腦子裏,負擔太重。省得以後念念不忘,而且也許有一天可以用的上呢。搞清楚這個問題吧!

GNU C的一大特色(卻不被初學者所知)就是attribute機制。attribute可以設置函數屬性(Function Attribute)、變量屬性(Variable Attribute)和類型屬性(Type Attribute)。
attribute語法格式爲:
attribute ((attribute-list))

其位置約束爲:放於聲明的尾部“;”之前。

packed是類型屬性(Type Attribute)的一個參數,使用packed可以減小對象佔用的空間。需要注意的是,attribute屬性的效力與你的連接器也有關,如果你的連接器最大隻支持16字節對齊,那麼你此時定義32字節對齊也是無濟於事的。

使用該屬性對struct或者union類型進行定義,設定其類型的每一個變量的內存約束。當用在enum類型定義時,暗示了應該使用最小完整的類型(it indicates that the smallest integral type should be used)。

下面的例子中,my-packed-struct類型的變量數組中的值會緊湊在一起,但內部的成員變量s不會被“pack”,如果希望內部的成員變量也被packed的話,my-unpacked-struct也需要使用packed進行相應的約束.

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