淺談 c/c++ 使用 __attribute__

GNU C擴展的__attribute__ 機制被用來設置函數、變量、類型的屬性，其用得較多的是處理字節對齊的問題。

__attribute__ 的語法為：__attribute__ ((語法列表))

參數aligned(number) [number為最小對齊的字節數]是用得較多的一個。
另一個是參數packed 表示「使用最小對齊」方式，即對變量是字節對齊，對於域是位對齊。

Example：

#include
struct A{
char a;
int b;
unsigned short c;
long d;
unsigned long long e;
char f;
};

struct B{
char a;
int b;
unsigned short c;
long d;
unsigned long long e;
char f;
}__attribute__((aligned));

struct C{
char a;
int b;
unsigned short c;
long d;
unsigned long long e;
char f;
}__attribute__((aligned(1)));

struct D{
char a;
int b;
unsigned short c;
long d;
unsigned long long e;
char f;
}__attribute__((aligned(4)));

struct E{
char a;
int b;
unsigned short c;
long d;
unsigned long long e;
char f;
}__attribute__((aligned(8)));

struct F{
char a;
int b;
unsigned short c;
long d;
unsigned long long e;
char f;
}__attribute__((packed));

int main(int argc, char **argv)
{
printf("A = %d, B = %d, C = %d, D = %d, E = %d, F = %d\n",
sizeof(struct A), sizeof(struct B), sizeof(struct C), sizeof(struct D), sizeof(struct E), sizeof(struct F));
return 0;
}

在一個32位機上運行結果如下：

[root@root]# gcc -o align align.c
[root@root]# ./align
A = 28, B = 32, C = 28, D = 28, E = 32, F = 20

我們看到，最後一個struct F，1 + 4 + 2 + 4 + 8 + 1 = 20，因為使用了__attribute__((packed)); 來表示以最小方式對齊，所以結果剛好為20。

而第一個struct A，因為什麼也沒有跟，採用默認處理方式：4（1） + 4 + 4（2） + 4 + 8 + 4（1） = 28，括號中是其成員本來的大小。與此相似的是struct D。

接下來看struct E，採用8個字節的方式來對齊：8（1+4+2 ，即a, b, c）+ 8(4, d) + 8 + 8(1, f) = 32。

而在struct C中，試圖使用__attribute__((aligned(1))) 來使用1個字節方式的對齊，不過並未如願，仍然採用了默認4個字節的對齊方式。

在struct B中，aligned沒有參數，表示「讓編譯器根據目標機制採用最大最有益的方式對齊"——當然，最有益應該是運行效率最高吧，呵呵。其結果是與struct E相同。

在對結構的大小並不關注的時候，採用默認對齊方式或者編譯器認為最有益的方式是最常見的，對於一些對結構空間大小要求嚴格，例如定義一個數據包報頭的時候，明白結構的對齊方式，就非常有用了。