神奇的__attribute__

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2021-09-25

__attribute__是GNU C特色之一,在iOS用的比较广泛。如果你没有用过，那系统库你总用过，在Foundation.framework中有很多地方用到__attribute__特性。__attribute__ 可以设置函数属性（Function Attribute ）、变量属性（Variable Attribute ）和类型属性（Type Attribute ）。接下来就从iOS中常见用法谈起。

1. format

作用：编译器会检查格式化字符串与“...”的匹配情况，防止产生难以发现的Bug。

用法：

__attribute__((format(printf,m,n)))

__attribute__((format(scanf,m,n)))

其中参数m与n的含义为：

m 格式化字符串（format string）的位置（顺序从1开始）；

n 参数“…”的位置（顺序从1开始）；

例子：

FOUNDATION_EXPORT void NSLog(NSString *format, ...) NS_FORMAT_FUNCTION(1,2);
#define NS_FORMAT_FUNCTION(F,A) __attribute__((format(__NSString__, F, A)))

#define kMaxStringLen 512

extern void MyLog(const char *tag,const char *format,...) __attribute__((format(printf,2,3)));

void MyLog(const char *tag,const char *format,...) {
    va_list ap;
    va_start(ap, format);
    
    char* pBuf = (char*)malloc(kMaxStringLen);
    if (pBuf != NULL)
    {
        vsnprintf(pBuf, kMaxStringLen, format, ap);
    }
    va_end(ap);
    
    printf("TAG:%s Message:%s",tag,pBuf);

    free(pBuf);
}

2. deprecated

作用：使编译会给出过时的警告。

用法：

__attribute__((deprecated))

__attribute__((deprecated(s)))

例子：

#define DEPRECATED_ATTRIBUTE  __attribute__((deprecated))
#if __has_feature(attribute_deprecated_with_message)
  #define DEPRECATED_MSG_ATTRIBUTE(s)  __attribute__((deprecated(s)))
#else
  #define DEPRECATED_MSG_ATTRIBUTE(s)  __attribute__((deprecated))
#endif

3. availability

作用：指明API版本的变更。

用法：

__attribute__((availability(macosx,introduced=m,deprecated=n)))

m 引入的版本

n 过时的版本

例子：

#define CF_DEPRECATED_IOS(_iosIntro, _iosDep, ...) __attribute__((availability(ios,introduced=_iosIntro,deprecated=_iosDep,message="" __VA_ARGS__)))

4. unavailable

作用：告诉编译器该方法不可用，如果强行调用编译器会提示错误。比如某个类在构造的时候不想直接通过init来初始化，只能通过特定的初始化方法，就可以将init方法标记为unavailable。

用法：

__attribute__((unavailable))

例子：

#define UNAVAILABLE_ATTRIBUTE __attribute__((unavailable))

#define NS_UNAVAILABLE UNAVAILABLE_ATTRIBUTE

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Person : NSObject

@property(nonatomic,copy) NSString *name;

@property(nonatomic,assign) NSUInteger age;

- (instancetype)init NS_UNAVAILABLE;

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name age:(NSUInteger)age;

@end

5. const

作用：用于带有数值类型参数的函数上。当重复调用带有数值参数的函数时，由于返回值是相同的，所以此时编译器可以进行优化处理，除第一次需要运算外， 其它只需要返回第一次的结果就可以了，进而可以提高效率。该属性主要适用于没有静态状态和副作用的一些函数，并且返回值仅仅依赖输入的参数。（const参数不能用在带有指针类型参数的函数中，因为该属性不但影响函数的参数值，同样也影响到了参数指向的数据，它可能会对代码本身产生严重甚至是不可恢复的严重后果。）

用法：

__attribute__((const))

例子：

int  __attribute__((const)) add(int x)
{
    printf("%s(%d)\n", __FUNCTION__, x);
    return x + 1;
}
 
int  add2(int x)
{
    printf("%s(%d)\n", __FUNCTION__, x);
    return x + 1;
}
 
int main(int argc, char* argv[])
{
    int i, j;
 
    i = add(10);
    j = add(10);
 
    printf("%d %d\n", i, j);
 
    i = add2(10);
    j = add2(10);
 
    printf("%d %d\n", i, j);
 
    return 0;
}

6. cleanup

作用：离开作用域之后执行指定的方法。实际应用中可以在作用域结束之后做一些特定的工作，比如清理。

用法 ：__attribute__((cleanup(...)))

例子：


static void stringCleanUp(__strong NSString **string) {
    NSLog(@"%@", *string);
}

void testCleanUp() {
    __strong NSString *string __attribute__((cleanup(stringCleanUp))) = @"stringCleanUp";
}

static void blockCleanUp(__strong void(^ *block)()) {
    if (*block) {
        (*block)();
    }
}

void testBlockCleanUp() {
    __strong void(^block)() __attribute__((cleanup(blockCleanUp))) = ^{
        NSLog(@"block");
    };
}

static void lambdaCleanUp(void (**lambda)()) {
    if (*lambda) {
        (*lambda)();
    }
}

void testLambdaCleanUp() {
    void (*lambda)() __attribute__((cleanup(lambdaCleanUp))) = []() {
        puts("lambda");
    };
}

int main(int argc, char * argv[]) {
   @autoreleasepool {
      testCleanUp();
    
      testBlockCleanUp();
    
      testLambdaCleanUp();
    
   }
 return 0;
}

//结合宏定义使用
#define BlockCleanUp __strong void(^block)() __attribute__((cleanup(blockCleanUp))) = ^
#define LambdaCleanUp void (*lambda)() __attribute__((cleanup(lambdaCleanUp))) = []()
void testDefine() {
    BlockCleanUp {
        puts("BlockCleanUp");
    };
    
    LambdaCleanUp{
        puts("LambdaCleanUp");
    };
}

7. constructor与destructor

作用：__attribute__((constructor)) 在main函数之前执行,__attribute__((destructor)) 在main函数之后执行。__attribute__((constructor(PRIORITY)))和__attribute__((destructor(PRIORITY)))按优先级执行。（可用于动态库注入的Hook）

用法：
__attribute__((constructor))

__attribute__((destructor))

__attribute__((constructor(PRIORITY)))

__attribute__((destructor(PRIORITY)))

PRIORITY 为优先级

例子：

void __attribute__((constructor))  start() {
    NSLog(@"%s",__FUNCTION__);
}

void __attribute__((destructor)) end() {
     NSLog(@"%s",__FUNCTION__);
}


![Uploading E71D5B89-60DF-47C6-A923-F731680F25B6_088963.png . . .]int main(int argc, char * argv[]) {
    
    NSLog(@"%s",__FUNCTION__);
    
    return 0;
}


void __attribute__((constructor)) start() {
    NSLog(@"%s",__FUNCTION__);
}

void __attribute__((constructor(100)))  start100() {
    NSLog(@"%s",__FUNCTION__);
}

void __attribute__((constructor(101)))  start101() {
    NSLog(@"%s",__FUNCTION__);
}

void __attribute__((destructor)) end() {
    NSLog(@"%s",__FUNCTION__);
}

void __attribute__((destructor)) end100() {
     NSLog(@"%s",__FUNCTION__);
}

void __attribute__((destructor)) end101() {
    NSLog(@"%s",__FUNCTION__);
}

int main(int argc, char * argv[]) {
    
    NSLog(@"%s",__FUNCTION__);
    
    return 0;
}

8. noreturn

作用：定义有返回值的函数时，而实际情况有可能没有返回值，此时编译器会报错。加上attribute((noreturn))则可以很好的处理类似这种问题。

用法：
__attribute__((noreturn))

例子：

void __attribute__((noreturn)) onExit();

int test(int state) {
    if (state == 1) {
        onExit();
    }else {
        return 0;
    }
}

9. nonnull

作用：编译器对函数参数进行NULL的检查

用法：__attribute__((nonnull(...)))

extern void *my_memcpy_2 (void *dest, const void *src, size_t len) __attribute__((nonnull (1, 2)));

extern void *my_memcpy_3 (void *dest, const void *src, const void *other, size_t len) __attribute__((nonnull (1, 2, 3)));

void test_my_memcpy() {
    my_memcpy_2(NULL, NULL, 0);
    my_memcpy_3("", "", NULL, 0);
}

10. aligned 与 packed

作用：aligned(m) 将强制编译器尽其所能地确保变量在分配空间时采用m字节对齐方式。packed该属性对struct 或者union 类型进行定义，设定其类型的每一个变量的内存约束，当用在enum 类型定义时，暗示了应该使用最小完整的类型。aligned 属性使被设置的对象占用更多的空间，使用packed 可以减小对象占用的空间。

用法：
attribute ((aligned (m)))

attribute ((aligned))

attribute ((packed))

例子：

//运行在iPhone5模拟器上
struct p {
    int a;
    char b;
    short c;
}__attribute__((aligned(4))) pp;

struct m {
    char a;
    int b;
    short c;
}__attribute__((aligned(4))) mm;

struct o {
    int a;
    char b;
    short c;
}oo;

struct x {
    int a;
    char b;
    struct p px;
    short c;
 }__attribute__((aligned(8))) xx;

struct MyStruct {
    char c;
    int  i;
    short s;
}__attribute__ ((__packed__));

struct MyStruct1 {
    char c;
    int  i;
    short s;
}__attribute__ ((aligned));

struct MyStruct2 {
    char c;
    int  i;
    short s;
}__attribute__ ((aligned(4)));

struct MyStruct3 {
    char c;
    int  i;
    short s;
}__attribute__ ((aligned(8)));

struct MyStruct4 {
    char c;
    int  i;
    short s;
}__attribute__ ((aligned(16)));

int main(int argc, char * argv[]) {
    
    printf("sizeof(int)=%lu,sizeof(short)=%lu.sizeof(char)=%lu\n",sizeof(int),sizeof(short),sizeof(char));
    
    printf("pp=%lu,mm=%lu \n", sizeof(pp),sizeof(mm));
    
    printf("oo=%lu,xx=%lu \n", sizeof(oo),sizeof(xx));

    printf("mystruct=%lu \n", sizeof(struct MyStruct));
    
    printf("mystruct1=%lu \n", sizeof(struct MyStruct1));
    
    printf("mystruct2=%lu \n", sizeof(struct MyStruct2));
    
    printf("mystruct3=%lu \n", sizeof(struct MyStruct3));
    
    printf("mystruct4=%lu \n", sizeof(struct MyStruct4));
    
    @autoreleasepool {
        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
    }
}

参考资料：
http://nshipster.com/attribute/

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