（转）ATTRIBUTE 你知多少？

时间 2019-12-06

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GNU C 的一大特点就是__attribute__ 机制。__attribute__ 能够设置函数属性（Function Attribute ）、变量属性（Variable Attribute ）和类型属性（Type Attribute ）。html

__attribute__ 书写特征是：__attribute__ 先后都有两个下划线，并切后面会紧跟一对原括弧，括弧里面是相应的__attribute__ 参数。linux

__attribute__ 语法格式为：__attribute__ ((attribute-list))express

其位置约束为：放于声明的尾部“ ；” 以前。数组

关键字__attribute__ 也能够对结构体（struct ）或共用体（union ）进行属性设置。大体有六个参数值能够被设定，即：aligned, packed, transparent_union, unused, deprecated 和 may_alias 。网络

在使用__attribute__ 参数时，你也能够在参数的先后都加上“__” （两个下划线），例如，使用__aligned__而不是aligned ，这样，你就能够在相应的头文件里使用它而不用关心头文件里是否有重名的宏定义。数据结构

aligned (alignment)架构

该属性设定一个指定大小的对齐格式（以字节为单位），例如：app

struct S {ide

short b[3];函数

} __attribute__ ((aligned (8)));

typedef int int32_t __attribute__ ((aligned (8)));

该声明将强制编译器确保（尽它所能）变量类型为struct S 或者int32_t 的变量在分配空间时采用8 字节对齐方式。

如上所述，你能够手动指定对齐的格式，同样，你也可使用默认的对齐方式。若是aligned 后面不紧跟一个指定的数字值，那么编译器将依据你的目标机器状况使用最大最有益的对齐方式。例如：

struct S {

short b[3];

} __attribute__ ((aligned));

这里，若是sizeof （short ）的大小为2 （byte ），那么，S 的大小就为6 。取一个2 的次方值，使得该值大于等于6 ，则该值为8 ，因此编译器将设置S 类型的对齐方式为8 字节。

aligned 属性使被设置的对象占用更多的空间，相反的，使用packed 能够减少对象占用的空间。

须要注意的是，attribute 属性的效力与你的链接器也有关，若是你的链接器最大只支持16 字节对齐，那么你此时定义32 字节对齐也是无济于事的。

packed

使用该属性对struct 或者union 类型进行定义，设定其类型的每个变量的内存约束。当用在enum 类型定义时，暗示了应该使用最小完整的类型（it indicates that the smallest integral type should be used）。

下面的例子中，packed_struct 类型的变量数组中的值将会牢牢的靠在一块儿，但内部的成员变量s 不会被“pack” ，若是但愿内部的成员变量也被packed 的话，unpacked-struct 也须要使用packed 进行相应的约束。

struct unpacked_struct

{

char c;

int i;

};

struct packed_struct

{

char c;

int i;

struct unpacked_struct s;

}__attribute__ ((__packed__));

下面的例子中使用__attribute__ 属性定义了一些结构体及其变量，并给出了输出结果和对结果的分析。

程序代码为：

 1 struct p
 2 
 3 {
 4 
 5 int a;
 6 
 7 char b;
 8 
 9 short c;
10 
11 }__attribute__((aligned(4))) pp;
12 
13 struct m
14 
15 {
16 
17 char a;
18 
19 int b;
20 
21 short c;
22 
23 }__attribute__((aligned(4))) mm;
24 
25 struct o
26 
27 {
28 
29 int a;
30 
31 char b;
32 
33 short c;
34 
35 }oo;
36 
37 struct x
38 
39 {
40 
41 int a;
42 
43 char b;
44 
45 struct p px;
46 
47 short c;
48 
49 }__attribute__((aligned(8))) xx;
50 
51 int main()
52 
53 {
54 
55 printf("sizeof(int)=%d,sizeof(short)=%d.sizeof(char)=%d\n",sizeof(int),sizeof(short),sizeof(char));
56 
57 printf("pp=%d,mm=%d \n", sizeof(pp),sizeof(mm));
58 
59 printf("oo=%d,xx=%d \n", sizeof(oo),sizeof(xx));
60 
61 return 0;
62 
63 }

输出结果：

sizeof(int)=4,sizeof(short)=2.sizeof(char)=1

pp=8,mm=12

oo=8,xx=24

分析：

sizeof(pp):

sizeof(a)+sizeof(b)+sizeof(c)=4+1+1=6<8 因此sizeof(pp)=8

sizeof(mm):

sizeof(a)+sizeof(b)+sizeof(c)=1+4+2=7

可是 a 后面须要用 3 个字节填充，可是 b 是 4 个字节，因此 a 占用 4 字节， b 占用 4 个字节，而 c 又要占用 4 个字节。因此 sizeof(mm)=12

sizeof(oo):

sizeof(a)+sizeof(b)+sizeof(c)=4+1+2=7

由于默认是以4 字节对齐，因此sizeof(oo)=8

sizeof(xx):

sizeof(a)+ sizeof(b)=4+1=5

sizeof(pp)=8; 即xx 是采用8 字节对齐的，因此要在a ，b 后面添3 个空余字节，而后才能存储px ，

4+1+ （3 ）+8+1=17

由于xx 采用的对齐是8 字节对齐，因此xx 的大小一定是8 的整数倍，即xx 的大小是一个比17 大又是8 的倍数的一个最小值，由此获得

17<24 ，因此sizeof(xx)=24

函数属性（Function Attribute）
函数属性能够帮助开发者把一些特性添加到函数声明中，从而可使编译器在错误检查方面的功能更强大。__attribute__机制也很容易同非GNU应用程序作到兼容之功效。
GNU CC须要使用 –Wall编译器来击活该功能，这是控制警告信息的一个很好的方式。下面介绍几个常见的属性参数。
__attribute__ format
该__attribute__属性能够给被声明的函数加上相似printf或者scanf的特征，它可使编译器检查函数声明和函数实际调用参数之间的格式化字符串是否匹配。该功能十分有用，尤为是处理一些很难发现的bug。
format的语法格式为：
format (archetype, string-index, first-to-check)
format属性告诉编译器，按照printf, scanf,
strftime或strfmon的参数表格式规则对该函数的参数进行检查。“archetype”指定是哪一种风格；“string-index”指定传入函数的第几个参数是格式化字符串；“first-to-check”指定从函数的第几个参数开始按上述规则进行检查。
具体使用格式以下：
__attribute__((format(printf,m,n)))
__attribute__((format(scanf,m,n)))
其中参数m与n的含义为：
m：第几个参数为格式化字符串（format string）；
n：参数集合中的第一个，即参数“…”里的第一个参数在函数参数总数排在第几，注意，有时函数参数里还有“隐身”的呢，后面会提到；
在使用上，__attribute__((format(printf,m,n)))是经常使用的，而另外一种却不多见到。下面举例说明，其中myprint为本身定义的一个带有可变参数的函数，其功能相似于printf：

//m=1；n=2
extern void myprint(const char *format,...) __attribute__((format(printf,1,2)));
//m=2；n=3
extern void myprint(int l，const char *format,...)
__attribute__((format(printf,2,3)));
须要特别注意的是，若是myprint是一个函数的成员函数，那么m和n的值可有点“悬乎”了，例如：
//m=3；n=4
extern void myprint(int l，const char *format,...)
__attribute__((format(printf,3,4)));
其缘由是，类成员函数的第一个参数实际上一个“隐身”的“this”指针。（有点C++基础的都知道点this指针，不知道你在这里还知道吗？）
这里给出测试用例：attribute.c，代码以下：

1：
2：extern void myprint(const char *format,...) 
__attribute__((format(printf,1,2)));
3：
4：void test()
5：{
6：     myprint("i=%d\n",6);
7：     myprint("i=%s\n",6);
8：     myprint("i=%s\n","abc");
9：     myprint("%s,%d,%d\n",1,2);
10：}

运行$gcc –Wall –c attribute.c attribute后，输出结果为：

attribute.c: In function `test':
attribute.c:7: warning: format argument is not a pointer (arg 2)
attribute.c:9: warning: format argument is not a pointer (arg 2)
attribute.c:9: warning: too few arguments for format

若是在attribute.c中的函数声明去掉__attribute__((format(printf,1,2)))，再从新编译，既运行$gcc –Wall –c attribute.c attribute后，则并不会输出任何警告信息。
注意，默认状况下，编译器是能识别相似printf的“标准”库函数。
__attribute__ noreturn
该属性通知编译器函数从不返回值，当遇到相似函数须要返回值而却不可能运行到返回值处就已经退出来的状况，该属性能够避免出现错误信息。C库函数中的abort（）和exit（）的声明格式就采用了这种格式，以下所示：

extern void exit(int) __attribute__((noreturn));extern void abort(void) __attribute__((noreturn)); 为了方便理解，你们能够参考以下的例子：

 1 //name: noreturn.c     ；测试__attribute__((noreturn))
 2 extern void myexit();
 3 
 4 int test(int n)
 5 {
 6            if ( n > 0 )
 7           {
 8                    myexit();
 9                  /* 程序不可能到达这里*/
10           }
11            else
12                    return 0;
13 }

编译显示的输出信息为：

$gcc –Wall –c noreturn.c
noreturn.c: In function `test':
noreturn.c:12: warning: control reaches end of non-void function

警告信息也很好理解，由于你定义了一个有返回值的函数test却有可能没有返回值，程序固然不知道怎么办了！
加上__attribute__((noreturn))则能够很好的处理相似这种问题。把
extern void myexit();修改成：
extern void myexit() __attribute__((noreturn));以后，编译不会再出现警告信息。
__attribute__ const
该属性只能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，因为返回值是相同的，因此此时编译器能够进行优化处理，除第一次须要运算外，其它只须要返回第一次的结果就能够了，进而能够提升效率。该属性主要适用于没有静态状态（static state）和反作用的一些函数，而且返回值仅仅依赖输入的参数。
为了说明问题，下面举个很是“糟糕”的例子，该例子将重复调用一个带有相同参数值的函数，具体以下：

extern int square(int n) __attribute__     ((const));...                  for (i = 0; i < 100; i++ )                  {       total += square (5) + i;             }
经过添加__attribute__((const))声明，编译器只调用了函数一次，之后只是直接获得了相同的一个返回值。
事实上，const参数不能用在带有指针类型参数的函数中，由于该属性不但影响函数的参数值，一样也影响到了参数指向的数据，它可能会对代码自己产生严重甚至是不可恢复的严重后果。
而且，带有该属性的函数不能有任何反作用或者是静态的状态，因此，相似getchar（）或time（）的函数是不适合使用该属性的。
-finstrument-functions
该参数可使程序在编译时，在函数的入口和出口处生成instrumentation调用。刚好在函数入口以后并刚好在函数出口以前，将使用当前函数的地址和调用地址来调用下面的
profiling
函数。（在一些平台上，__builtin_return_address不能在超过当前函数范围以外正常工做，因此调用地址信息可能对profiling函数是无效的。）

void __cyg_profile_func_enter(void *this_fn, void *call_site);
void __cyg_profile_func_exit(void *this_fn, void *call_site);

其中，第一个参数this_fn是当前函数的起始地址，可在符号表中找到；第二个参数call_site是指调用处地址。
instrumentation
也可用于在其它函数中展开的内联函数。从概念上来讲，profiling调用将指出在哪里进入和退出内联函数。这就意味着这种函数必须具备可寻址形式。如果函数包含内联，而全部使用到该函数的程序都要把该内联展开，这会额外地增长代码长度。若是要在C 代码中使用extern inline声明，必须提供这种函数的可寻址形式。
可对函数指定no_instrument_function属性，在这种状况下不会进行 Instrumentation操做。例如，能够在如下状况下使用no_instrument_function属性：上面列出的profiling函数、高优先级的中断例程以及任何不能保证profiling正常调用的函数。
no_instrument_function
若是使用了-finstrument-functions
，将在绝大多数用户编译的函数的入口和出口点调用profiling函数。使用该属性，将不进行instrument操做。
constructor/destructor
若函数被设定为constructor属性，则该函数会在main（）函数执行以前被自动的执行。相似的，若函数被设定为destructor属性，则该函数会在main（）函数执行以后或者exit（）被调用后被自动的执行。拥有此类属性的函数常常隐式的用在程序的初始化数据方面。
这两个属性尚未在面向对象C中实现。
同时使用多个属性
能够在同一个函数声明里使用多个__attribute__，而且实际应用中这种状况是十分常见的。使用方式上，你能够选择两个单独的__attribute__，或者把它们写在一块儿，能够参考下面的例子：

/* 把相似printf的消息传递给stderr 并退出 */extern void die(const char *format, ...)                  __attribute__((noreturn))                  __attribute__((format(printf, 1, 2))); 或者写成 extern void die(const char *format, ...)                  __attribute__((noreturn, format(printf, 1, 2))); 若是带有该属性的自定义函数追加到库的头文件里，那么因此调用该函数的程序都要作相应的检查。

和非GNU编译器的兼容性
庆幸的是，__attribute__设计的很是巧妙，很容易做到和其它编译器保持兼容，也就是说，若是工做在其它的非GNU编译器上，能够很容易的忽略该属性。即便__attribute__使用了多个参数，也能够很容易的使用一对圆括弧进行处理，例如：

/* 若是使用的是非GNU C, 那么就忽略__attribute__ */#ifndef __GNUC__#     define     __attribute__(x)     /*NOTHING*/#endif
须要说明的是，__attribute__适用于函数的声明而不是函数的定义。因此，当须要使用该属性的函数时，必须在同一个文件里进行声明，例如：

/* 函数声明 */void die(const char *format, ...) __attribute__((noreturn))                                     __attribute__((format(printf,1,2))); void die(const char *format, ...){                  /* 函数定义 */}

Specifying Attributes of Variables

aligned (alignment)This attribute specifies a minimum alignment for the variable or structure field, measured in bytes. For example, the declaration:

          int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;

causes the compiler to allocate the global variable x on a 16-byte boundary. On a 68040, this could be used in conjunction with an asm expression to access themove16 instruction which requires 16-byte aligned operands.

You can also specify the alignment of structure fields. For example, to create a double-word aligned int pair, you could write:

          struct foo { int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); };

This is an alternative to creating a union with a double member that forces the union to be double-word aligned.

As in the preceding examples, you can explicitly specify the alignment (in bytes) that you wish the compiler to use for a given variable or structure field. Alternatively, you can leave out the alignment factor and just ask the compiler to align a variable or field to the maximum useful alignment for the target machine you are compiling for. For example, you could write:

          short array[3] __attribute__ ((aligned));

for more: http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.0.0/gcc/Variable-Attributes.html#Variable-Attributes

下面来看一个不同的HelloWorld程序:

 
        #include <stdio.h> 
       
        #include <stdlib.h> 
       
        static   
        __attribute__((constructor))  
        void  
        before() 
       
        { 
       
        printf 
        ( 
        "Hello" 
        ); 
       
        } 
       
        static   
        __attribute__((destructor))  
        void  
        after() 
       
        { 
       
        printf 
        ( 
        " World!\n" 
        ); 
       
        } 
       
        int  
        main( 
        int  
        args, 
        char  
        ** argv) 
       
        { 
       
        return  
        EXIT_SUCCESS; 
       
        }

咱们知道这是一个HelloWorld程序，因此输出的结果就是"Hello World!"，很简单，不须要对这点过多关心.

下面咱们来关心关心别的:

 
        __attribute__((constructor)) 
       
        __attribute__((destructor))

解释一下：__attribute__((constructor)) 在main() 以前执行,__attribute__((destructor)) 在main()执行结束以后执行.

上面的例子中我没有在main函数中添加任何的输出，因此看不到具体的信息.这点能够本身尝试～

若是要在main()以前或者是执行完成以后，须要执行不少的前处理动做或者是后处理动做，咱们应该怎么处理?

也许，你须要下面这些东西:

 
        __attribute__((constructor(PRIORITY))) 
       
        __attribute__((destructor(PRIORITY)))

PRIORITY: 优先级.

好吧，下面就来试试：

执行的输出以下:

从输出的信息看，前处理都是按照优先级前后执行的，然后处理则是相反的，好吧，咱们使用GDB调试验证一下:

从调试的信息也是验证了上面的结果.

另一个问题，优先级有没有范围的？

其实刚开始我写的程序中的优先级是1,咱们将上面的程序改一下，而后编译看一下会有什么样的结果:

0-100(包括100),是内部保留的，因此在编码的时候须要注意.

关于__attribute__的用法，能够有另一种写法，先声明函数，而后再定义.

glibc多采用第一种写法.

关于linux内核中的"__attribute__ ((packed))"

引用:
__attrubte__ ((packed)) 的做用就是告诉编译器取消结构在编译过程当中的优化对齐,按照实际占用字节数进行对齐。

#define __u8 unsigned char
#define __u16 unsigned short

/* __attribute__ ((packed)) 的位置约束是放于声明的尾部“；”以前 */
struct str_struct{
        __u8    a;
        __u8    b;
        __u8    c;
        __u16   d;
} __attribute__ ((packed));

/* 当用到typedef时，要特别注意__attribute__ ((packed))放置的位置，至关于：
* typedef struct str_stuct str;
* 而struct str_struct 就是上面的那个结构。
*/
typedef struct {
        __u8    a;
        __u8    b;
        __u8    c;
        __u16   d;
} __attribute__ ((packed)) str;

/* 在下面这个typedef结构中，__attribute__ ((packed))放在结构名str_temp以后，其做用是被忽略的，注意与结构str的区别。*/
typedef struct {
        __u8    a;
        __u8    b;
        __u8    c;
        __u16   d;
}str_temp __attribute__ ((packed));

typedef struct {
        __u8    a;
        __u8    b;
        __u8    c;
        __u16   d;
}str_nopacked;

int main(void)
{
        printf("sizeof str = %d\n", sizeof(str));
        printf("sizeof str_struct = %d\n", sizeof(struct str_struct));
        printf("sizeof str_temp = %d\n", sizeof(str_temp));
        printf("sizeof str_nopacked = %d\n", sizeof(str_nopacked));
        return 0;
}
编译运行:
引用:
[root@localhost root]# ./packedtest
sizeof str = 5
sizeof str_struct = 5
sizeof str_temp = 6
sizeof str_nopacked = 6
GNU C的一大特点就是__attribute__机制。__attribute__能够设置函数属性（Function Attribute）、变量属性（Variable Attribute）和类型属性（Type Attribute）。

__attribute__书写特征是：__attribute__先后都有两个下划线，而且后面会紧跟一对括弧，括弧里面是相应的__attribute__参数。

__attribute__语法格式为：

__attribute__ ((attribute-list))

其位置约束：放于声明的尾部“；”以前。

函数属性（Function Attribute）：函数属性能够帮助开发者把一些特性添加到函数声明中，从而可使编译器在错误检查方面的功能更强大。__attribute__机制也很容易同非GNU应用程序作到兼容之功效。

GNU CC须要使用 –Wall编译器来击活该功能，这是控制警告信息的一个很好的方式。

packed属性：使用该属性可使得变量或者结构体成员使用最小的对齐方式，即对变量是一字节对齐，对域（field）是位对齐。

网络通讯一般分为基于数据结构的和基于流的。HTTP协议就是后者的一个例子。
    有时为了提升程序的处理速度和数据处理的方便，会使用基于数据结构的通讯（不须要对流进行解析）。可是，当须要在多平台间进行通讯时，基于数据结构的通讯，每每要十分注意如下几个方面：
[1] 字节序
[2] 变量长度
[3] 内存对齐
    在常见的系统架构中（Linux X86，Windows），非单字节长度的变量类型，都是低字节在前，而在某些特定系统中，如Soalris Sparc平台，高字节在前。若是在发送数据前不进行处理，那么由Linux X86发向Soalris Sparc平台的数据值，势必会有极大的误差，进而程序运行过程当中没法出现预计的正常结果，更严重时，会致使段错误。
    对于此种状况，咱们每每使用同一的字节序。在系统中，有ntohXXX(), htonXXX()等函数，负责将数据在网络字节序和本地字节序之间转换。虽然每种系统的本地字节序不一样，可是对于全部系统来讲，网络字节序是固定的 -----高字节在前。因此，能够以网络字节序为通讯的标准，发送前，数据都转换为网络字节序。
    转换的过程，也建议使用ntohXXX(), htonXXX()等标准函数，这样代码能够轻松地在各平台间进行移植（像通讯这种不多依赖系统API的代码，作成通用版本是不错的选择）。

    变量的长度，在不一样的系统之间会有差异，如同是Linux2.6.18的平台，在64位系统中，指针的长度为8个字节，而在32位系统中，指针又是4个字节的长度---此处只是举个例子，不多有人会将指针做为数据发送出去。下面是我整理的在64位Linux系统和32位Linux系统中，几种常见C语言变量的长度：
                short    int    long    long long    ptr    time_t
32位           2         4       4             8               4        4
64位           2         4       8             8               8        8
    在定义通讯用的结构体时，应该考虑使用定常的数据类型，如uint32_t，4字节的固定长度，而且这属于标准C库(C99)，在各系统中均可使用。

    内存对齐的问题，也与系统是64位仍是32位有关。若是你手头有32位和64位系统，不妨写个简单的程序测试一下，你就会看到同一个结构体，即使使用了定常的数据类型，在不一样系统中的大小是不一样的。对齐每每是以4字节或8字节为准的，只要你写的测试程序，变量所占空间没有对齐到4或8的倍数便可，举个简单的测试用的结构体的例子吧：
struct student
{
    char name[7];
    uint32_t id;
    char subject[5];
};
    在每一个系统上看下这个结构体的长度吧。
    内存对齐，每每是由编译器来作的，若是你使用的是gcc，能够在定义变量时，添加__attribute__，来决定是否使用内存对齐，或是内存对齐到几个字节，以上面的结构体为例：
1)到4字节，一样可指定对齐到8字节。
struct student
{
    char name[7];
    uint32_t id;
    char subject[5];
} __attribute__ ((aligned(4)));

2)不对齐，结构体的长度，就是各个变量长度的和
struct student
{
    char name[7];
    uint32_t id;
    char subject[5];
} __attribute__ ((packed));

One of the best (but little known) features of GNU C is the __attribute__ mechanism, which allows a developer to attach characteristics to function declarations to allow the compiler to perform more error checking. It was designed in a way to be compatible with non-GNU implementations, and we've been using this for years in highly portable code with very good results.

Table of Contents

Note that __attribute__ spelled with two underscores before and two after, and there are always two sets of parentheses surrounding the contents. There is a good reason for this - see below. Gnu CC needs to use the -Wall compiler directive to enable this (yes, there is a finer degree of warnings control available, but we are very big fans of max warnings anyway).

ATTRIBUTE FORMAT

This __attribute__ allows assigning printf-like or scanf-like characteristics to the declared function, and this enables the compiler to check the format string against the parameters provided throughout the code. This is exceptionally helpful in tracking down hard-to-find bugs.

There are two flavors:

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

but in practice we use the first one much more often.

The (m) is the number of the "format string" parameter, and (n) is the number of the first variadic parameter. To see some examples:

/* like printf() but to standard error only */
extern void eprintf(const char *format, ...)
	__attribute__((format(printf, 1, 2)));  /* 1=format 2=params */

/* printf only if debugging is at the desired level */
extern void dprintf(int dlevel, const char *format, ...)
	__attribute__((format(printf, 2, 3)));  /* 2=format 3=params */

With the functions so declared, the compiler will examine the argument lists

$ cat test.c
1  extern void eprintf(const char *format, ...)
2               __attribute__((format(printf, 1, 2)));
3
4  void foo()
5  {
6      eprintf("s=%s\n", 5);             /* error on this line */
7
8      eprintf("n=%d,%d,%d\n", 1, 2);    /* error on this line */
9  }

$ cc -Wall -c test.c
test.c: In function `foo':
test.c:6: warning: format argument is not a pointer (arg 2)
test.c:8: warning: too few arguments for format

Note that the "standard" library functions - printf and the like - are already understood by the compiler by default.

ATTRIBUTE NORETURN

This attribute tells the compiler that the function won't ever return, and this can be used to suppress errors about code paths not being reached. The C library functions abort() and exit() are both declared with this attribute:

extern void exit(int)   __attribute__((noreturn));
extern void abort(void) __attribute__((noreturn));

Once tagged this way, the compiler can keep track of paths through the code and suppress errors that won't ever happen due to the flow of control never returning after the function call.

In this example, two nearly-identical C source files refer to an "exitnow()" function that never returns, but without the __attribute__tag, the compiler issues a warning. The compiler is correct here, because it has no way of knowing that control doesn't return.

$ cat test1.c
extern void exitnow();

int foo(int n)
{
        if ( n > 0 )
	{
                exitnow();
		/* control never reaches this point */
	}
        else
                return 0;
}

$ cc -c -Wall test1.c
test1.c: In function `foo':
test1.c:9: warning: this function may return with or without a value

But when we add __attribute__, the compiler suppresses the spurious warning:

$ cat test2.c
extern void exitnow() __attribute__((noreturn));

int foo(int n)
{
        if ( n > 0 )
                exitnow();
        else
                return 0;
}

$ cc -c -Wall test2.c
no warnings!

ATTRIBUTE CONST

This attribute marks the function as considering only its numeric parameters. This is mainly intended for the compiler to optimize away repeated calls to a function that the compiler knows will return the same value repeatedly. It applies mostly to math functions that have no static state or side effects, and whose return is solely determined by the inputs.

In this highly-contrived example, the compiler normally must call the square() function in every loop even though we know that it's going to return the same value each time:

extern int square(int n) __attribute__((const));

...
	for (i = 0; i < 100; i++ )
	{
		total += square(5) + i;
	}

By adding __attribute__((const)), the compiler can choose to call the function just once and cache the return value.

In virtually every case, const can't be used on functions that take pointers, because the function is not considering just the function parameters but also the data the parameters point to, and it will almost certainly break the code very badly in ways that will be nearly impossible to track down.

Furthermore, the functions so tagged cannot have any side effects or static state, so things like getchar() or time() would behave very poorly under these circumstances.

PUTTING THEM TOGETHER

Multiple __attributes__ can be strung together on a single declaration, and this is not uncommon in practice. You can either use two separate __attribute__s, or use one with a comma-separated list:

/* send printf-like message to stderr and exit */
extern void die(const char *format, ...)
	__attribute__((noreturn))
	__attribute__((format(printf, 1, 2)));

/*or*/

extern void die(const char *format, ...)
	__attribute__((noreturn, format(printf, 1, 2)));

If this is tucked away safely in a library header file, all programs that call this function receive this checking.

COMPATIBILITY WITH NON-GNU COMPILERS

Fortunately, the __attribute__ mechanism was cleverly designed in a way to make it easy to quietly eliminate them if used on platforms other than GNU C. Superficially, __attribute__ appears to have multiple parameters (which would typically rule out using a macro), but the two sets of parentheses effectively make it a single parameter, and in practice this works very nicely.

/* If we're not using GNU C, elide __attribute__ */
#ifndef __GNUC__
#  define  __attribute__(x)  /*NOTHING*/
#endif

Note that __attribute__ applies to function declarations, not definitions, and we're not sure why this is. So when defining a function that merits this treatment, an extra declaration must be used (in the same file):

/* function declaration */
void die(const char *format, ...) __attribute__((noreturn))
                                  __attribute__((format(printf,1,2)));

void die(const char *format, ...)
{
	/* function definition */
}

OTHER REFERENCES

We'll note that there are many more attributes available, including those for variables and types, and they are not covered here: we have chosen to just touch on the high points. Those wishing more information can find it in the GNU online documentation athttp://gcc.gnu.org: