C语言开发中可能会用到的GNU
为了方便使用，GNU C在标准C语言的基础上进行了部分方便开发的扩展。
这里讲解一些开发中可能会用到的，或者使用频率比较高的内容。
零长度数组和变量长度数组GNU C 允许使用零长度数组，比如：
char data[0];
GNU C 允许使用一个变量定义数组的长度如：
int n=0;
scanf("%d",&n);
int array[n];
case 范围
GNU C支持 case x...y这样的语法，[x,y]之间数均满足条件。
case 'a'...'z': /*from 'a' to 'z'*/
break;
语句表达式
GNU C 把包含在括号中的复合语句看作是一个表达式，称为语句表达式。
#define min_t(type,x,y)
({type __x=(x); type __y=(y);__x<__y?__x:__y;})
这种写法可以避免：
#define min_t(x,y) ((x)<(y)?(x):(y))
在min_t(x++,++y)中出现的副作用。
typeof 关键字
typeof(x)可以获得x的类型借助typeof关键字我们可以重新定义min_t：
#define min_t(x,y)
({typeof(x) __x=(x); typeof(y) __y=(y);__x<__y?__x:__y;})
可变参数宏
GNU C中宏也支持可变参数：
#define pr_debug(fmt,arg...)
printk(fmt,##arg)
这里，如果可变参数被忽略或为空，“##”操作将使预处理器去掉它前面的那个逗号。如果你在宏调用时，确实提供了一些可变参数，GNU C也会工作正常，它会把这些可变参数放到逗号的后面。
标号元素
标准C要求数组或结构体的初始化值必须以固定的顺序出现，在GNU C中，通过指定索引或结构体成员名，允许初始化以任意顺序出现。
unsigned char data[MAX] =
{
[0]=10,
[10]=100,
};
struct file_operations ext2_file_operations=
{
open:ext2_open,
close:ext2_close,
};
在linux 2.6中推荐如下方式：
struct file_operations ext2_file_operations=
{
.read=ext2_read,
.write=ext2_write,
};
当前函数名
GNU C中预定义两个标志符保存当前函数的名字，__ FUNCTION __ 保存函数在源码中的名字， __ PRETTY__ FUNCTION __保存带语言特色的名字。在C函数中这两个名字是相同的。
void func_example()
{
printf("the function name is %s",__FUNCTION__);
}
在C99中支持__ func __ 宏，因此建议使用 __ func __ 替代 __ FUNCTION __ 。
特殊属性声明
GNU C 允许声明函数、变量和类型的特殊属性，以便进行手工的代码优化和定制。如果要指定一个属性声明，只需要在声明后添加__ attribute __((ATTRIBUTE))。其中ATTRIBUTE为属性说明，如果存在多个属性，则以逗号分隔。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等十个属性。
noreturn属性作用于函数，表示该函数从不返回。这会让编译器优化代码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属性作用于变量和类型，用于变量或结构域时，表示使用最小可能的对齐，用于枚举、结构或联合类型时表示该类型使用最小的内存。如对于结构体，就是它告诉编译器取消结构在编译过程中的优化对齐，按照实际占用字节数进行对齐。例如：
struct example_struct
{
char a;
int b;
long c;
} __attribute__((packed));
regparm属性用于指定最多可以使用n个寄存器（eax, edx, ecx）传递参数，n的范围是0~3，超过n时则将参数压入栈中（n=0表示不用寄存器传递参数）。
注意：以上这些属性都是在X86处理器体系结构下的，在X64体系结构下，大部分内容都是同样有效的。但是，这里要注意regparm属性，由于在X64体系结构下，GUN C的默认调用约定使用寄存器传递参数。所以，如果regparm属性里使用的寄存器个数超过3个，也仍然会使用其他寄存器来传递参数。这一点要遵循X64体系结构的调用约定。
下面可以看一个例子：
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命令反汇编，相关命令如下：
objdump -D 可执行程序
其中-D选项用于反汇编所有的程序段，包括：代码段、数据段、只读数据段以及一些系统段等等。而-d命令只反汇编代码段的内容。
反汇编后的关键代码如下：
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
...
如果读者还记得2.2.3节中，关于GCC基于X64体系结构的调用约定的话，那就很容易可以看出，函数p1和p2都使用寄存器传递参数，顺序就是RDI， RSI， RDX， RCX，这些细节已经跟regparm的规定完全不一致了。所以，在这里作者觉得，regparm已经不起作用了。
来源：https://my.oschina.net/LinuxDaxingxing/blog/751319
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原文标题：你知道GNU C对C语言的扩展吗？
文章出处：【微信号：gh_c472c2199c88，微信公众号：嵌入式微处理器】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
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