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1、GNU C 9条扩展语法GNC CC是一个功能非常强大的跨平台C编译器，它对标准C语言进行了一系列扩展，以增强标准C的功能，这些扩展对优化、目标代码布局、更安全的检查等方面提供了很强的支持。本文把支持GNU扩展的C语言称为GNU C。Linux内核代码使用了大量的GNU C扩展，以至于能够编译Linux内核的唯一编译器是GNU CC，以前甚至出现过编译Linux内核要使用特殊的GNU CC版本的情况。本文是对Linux内核使用的GNU C扩展的一个汇总，希望当你读内核源码遇到不理解的语法和语义时，能从本文找到一个初步的解答，更详细的信息可以查看gcc.info。文中的例子取自 Linux 2.
2、4.18。1、 零长度和变量长度数组GNU C允许使用零长度数组，在定义变长对象的头结构时，这个特性非常有用。例如：/include/linux/minix_fs.hstruct minix_dir_entry _u16 inode;char name0;结构的最后一个元素定义为零长度数组，它不占结构的空间。在标准C中则需要定义数组长度为1，分配时计算对象大小比较复杂。GNU C 允许使用一个变量定义数组的长度，比如：int n=0;scanf(%d,&n);int arrayn;2、 case范围GNU C允许在一个case标号中指定一个连续范围的值，例如：/arch/i386/kernel
3、/irq.ccase 0 . 9: c -= 0; break;case a . f: c -= a-10; break;case A . F: c -= A-10; break;3、语句表达式GNU C把包含在括号中的复合语句看做是一个表达式，称为语句表达式，它可以出现在任何允许表达式的地方，你可以在语句表达式中使用循环、局部变量等，原本只能在复合语句中使用。例如：/include/linux/kernel.h#define min_t(type,x,y) ( type _x = (x); type _y = (y); _x window_clamp,tcp_full_space(sk);复
4、合语句的最后一个语句应该是一个表达式，它的值将成为这个语句表达式的值。这里定义了一个安全的求最小值的宏，在标准C中，通常定义为：#define min(x,y) (x) (y) ? (x) : (y)这个定义计算x和y分别两次，当参数有副作用时，将产生不正确的结果，使用语句表达式只计算参数一次，避免了可能的错误。语句表达式通常用于宏定义。4、typeof 关键字使用前一节定义的宏需要知道参数的类型，利用typeof可以定义更通用的宏，不必事先知道参数的类型，例如：/include/linux/kernel.h#define min(x,y) ( /const typeof(x) _x = (x
5、); /const typeof(y) _y = (y); /(void) (&_x = &_y); /_x _y ? _x : _y; )这里typeof(x)表示x的值类型，第3行定义了一个与 x 类型相同的局部变量 _x 并初使化为 x，注意第5行的作用是检查参数x和y的类型是否相同。typeof 可以用在任何类型可以使用的地方，通常用于宏定义。5、可变参数宏在GNU C中，宏可以接受可变数目的参数，就象函数一样，例如：/include/linux/kernel.h#define pr_debug(fmt,arg.) printk(KERN_DEBUG fmt,#arg)这里arg表示其
6、余的参数，可以是零个或多个，这些参数以及参数之间的逗号构成arg的值，在宏扩展时替换arg，例如：pr_debug(%s:%d,filename,line)扩展为printk( %s:%d, filename, line)使用#的原因是处理arg不匹配任何参数的情况，这时arg的值为空，GNU C预处理器在这种特殊情况下，丢弃#之前的逗号，这样pr_debug(success!/n)扩展为 printk( success!/n)注意最后没有逗号。6、标号元素标准C要求数组或结构变量的初使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域名，允许初始化值以任意顺序出现。指定数组索引的
7、方法是在初始化值前写 INDEX =，要指定一个范围使用FIRST . LAST =的形式，例如：/arch/i386/kernel/irq.cstatic unsigned long irq_affinity NR_IRQS = 0 . NR_IRQS-1= 0UL ;将数组的所有元素初使化为0UL，这可以看做是一种简写形式。要指定结构元素，在元素值前写FIELDNAME:，例如：/fs/ext2/file.cstruct file_operations ext2_file_operations = llseek: generic_file_llseek,read: generic_file
8、_read,write: generic_file_write,ioctl: ext2_ioctl,mmap: generic_file_mmap,open: generic_file_open,release: ext2_release_file,fsync: ext2_sync_file,;将结构ext2_file_operations的元素llseek初始化为generic_file_llseek，元素read初始化为genenric_file_read，依次类推。我觉得这是GNU C扩展中最好的特性之一，当结构的定义变化以至元素的偏移改变时，这种初始化方法仍然保证已知元素的正确性。对于
9、未出现在初始化中的元素，其初值为 0。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 dataMAX =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,;7、当前函数名GN
10、U 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。在C+函数中，_PRETTY_FUNCTION_包括函数返回类型等额外信息，Linux内核只使用了_FUNCTION_。/fs/ext2/super.cvoid ext2_update_dynamic_rev(struct super_block *sb)struct ext2_super_block *es = EXT2_SB(sb)-s_es;if (le32_to_cpu(es-s_rev_level) EXT2_G
11、OOD_OLD_REV) return;ext2_warning(sb, _FUNCTION_, updating to rev %d because of new feature flag, running e2fsck is recommended, EXT2_DYNAMIC_REV);这里_FUNCTION_将被替换为函数名ext2_update_dynamic_rev。虽然_FUNCTION_ 看起来类似于标准C中的_FILE_，但实际上_FUNCTION_是被编译器替换的，不象 _FILE_被预处理器替换。在C99中支持_func_宏，因此建议使用_func_替代_FUNCTION_
12、8、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代码检查的方法。要指定一个声明属性，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、format、section、aligned、packed等十个属性。这里介绍最常用的：noreturn属性用于函数，表示该函数从不返回。这可以让编译器生成稍微优化的代码，最重要的是可以消除不必要的警告信息比如未初使化的变量。例如：/include/linux/kernel.h#define ATTRIB_N
13、ORET _attribute_(noreturn) .asmlinkage NORET_TYPE void do_exit(long error_code) ATTRIB_NORET;format (ARCHETYPE, STRING-INDEX, FIRST-TO-CHECK)属性用于函数，表示该函数使用printf, scanf或strftime风格的参数，使用这类函数最容易犯的错误是格式串与参数不匹配，指定 format 属性可以让编译器根据格式串检查参数类型。例如：/include/linux/kernel.h?asmlinkage int printk(const char * f
14、mt, .) _attribute_ (format (printf, 1, 2);表示第一个参数是格式串，从第二个参数起根据格式串检查参数。unused属性用于函数和变量，表示该函数或变量可能不使用，这个属性可以避免编译器产生警告信息。section (section-name)属性用于函数和变量，通常编译器将函数放在.text区，变量放在.data区或.bss区，使用section属性，可以让编译器将函数或变量放在指定的节中。例如：/include/linux/init.h#define _init _attribute_ (_section_ (.text.init)#define _exit _attribute_ (unused,_section_(.text.exit)#define _initdata _attribute_ (_section_ (.data.init)#define _exitdata _attribute_ (
