前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >iOS 编译器__Attribute__的入门指南

iOS 编译器__Attribute__的入门指南

原创
作者头像
37手游iOS技术运营团队
发布2021-12-31 14:27:18
8940
发布2021-12-31 14:27:18
举报

作者:小朋鸟

一、Attribute

Attribute 是 GNU C 的一大特色。

所以这对于iOS来说这是一个什么东西?

  • 这是一个可以给对象或函数声明特性的编译器指令,目的是让编译器做更多的错误检查和优化。
  • 可设置函数属性(Function Attribute)、变量属性(Variable Attribute)、类型属性(Type Attribute)

Swift 文档中的说明:

Attributes provide more information about a declaration or type. There are two kinds of attributes in Swift, those that apply to declarations and those that apply to types.属性提供关于声明或类型的更多信息。Swift中有两种属性,一种应用于声明,另一种应用于类型。引用:Attributes

二、使用方法

以下列举一下要怎么使用,大概的场景是什么。

1、内存对齐,深度优化

代码语言:txt
复制
// aligned 用来调整内存对齐中每行的位数
// 如果设置少于4,编译器会自动优化成4
// 最大也只能是8
struct stu{
    char sex;
    int length;
    char name[2];
    char value[16];
}__attribute__((aligned(16)));

struct stu my_stu;

NSLog(@"%lu", sizeof(my_stu));
NSLog(@"%p %p,%p,%p", &my_stu,&my_stu.length,&my_stu.name,&my_stu.value);
NSLog(@"Hello, World!");

2、强制内联

减少函数调用,不过要注意递归方法不能用内联。

代码语言:txt
复制
// 如果使用 __attribute__((always_inline))
// 汇编中会减少callq的方法
__attribute__((always_inline)) void inlineFunction(){
    int a = 10; a+= 10;
}

void testInline(){
    inlineFunction();
}

testInline();

对于以上两点,你可以永远相信编译器,除非哪一天它欺骗了你。那你再去尝试优化。

3、规范提醒

可以直接通过警告或者报错,提醒别人不能这样做!

代码语言:txt
复制
/* 
    OC中可以是用 #param mark - xxxx
    swift使用   #MARK - xxxxx
*/
// 在父类中某个被重写的方法上添加这个,编译器会提醒子类的重写方法中调用[super]
__attribute__((objc_requires_spuer))



//deprecated(gnu::deprecated)
//用来表示废弃api
//第一个参数是废弃的消息,第二个是建议用来替代的函数
void func(void) __attribute__((deprecated("message","replacement")));



//diagnose_if 用来添加一些函数调用时需要满足的条件,会在编译时发出警告或者提醒
//不会发出运行时的的警告。
int  tabs(int a)
__attribute__((diagnose_if(a >= 0, "Redundant abs call", "warning")));

int must_abs(int a)
__attribute__((diagnose_if(a >= 0, "Redundant abs call", "error")));

int val = tabs(1);    //warning
int val2 = must_abs(1);//error
int val3 = tabs(val);//nothing
int val4 = must_abs(val);//nothing


//enable_if,刚好和 diagnose_if 的条件设置相反
void func(int a)__attribute__((enable_if(a>0 && a<120,"我是xx"))) {
    NSLog(@"11:%d",a);
}

func(1000); //报错:No matching function for call to 'func'

4、语法转换

代码语言:txt
复制
// 将 struct 和 union 转换成 NSValue
// __attribute__((objc_boxable))
// 然后可以使用NSValue的语法糖。
struct __attribute__((objc_boxable)) _people {
    int year;
    NSString *name;
};

union __attribute__((objc_boxable)) _student {
    int class;
};

typedef struct __attribute__((objc_boxable)) _people people;
people p;
NSValue *boxed = @(p);

5、黑魔法

具体想做什么,可以参考下面示例。

代码语言:txt
复制
// constructor/destructor,构造器和析构器,可以在main函数之前和之后调用函数
// constructor 的调用会比load方法晚一点
// destructor 会调用在exit函数之前。
// 可以调整他们的调用优先级。后面的参数就是优先级
// __attribute_((constructor(101))) 【0-100】是系统保留了,不能占用,数字越小越优先
// constructor 可以用来做很坏的事情,因为load方法已经加载完成了,内存中已经有被加载类的信息。
__attribute__((constructor))
void funca(){
    print("beforeMain");
}

__attribute__((destructor))
void funcb(){
    print(@"beforeExit");
}

/* 
   参考sunnyxx大大的一句话:剩下的就全靠想象力了,😂 
*/

监听变量作用域结束时,调用指定函数。

代码语言:txt
复制
// 用在一个对象上,当变量的作用域结束时,调用一个指定函数
// 调用时机会比 dealloc 早
// 作用域结束包括:return、goto、break、exception
// 注意传入类型要一样
__attribute__((cleanup(func)))

void func(__strong NSString **value){
    NSLog(*value);
}

int main() {
    // 这里会输出 hello world
    NSString *str __attribute__((cleanup(func))) = @"hello world";
    return 0;
}
  • ReactiveCocoa 中 @onExit 宏的例子,SDWebImage 中也是这样的,很像swift中的defer。
代码语言:txt
复制
// void(^block)(void)的指针是void(^*block)(void)
static inline void blockCleanUp(__strong void(^*block)(void)) {
    (*block)();
}

// 定义 onExit
#define onExit __strong void(^block)(void) __attribute__((cleanup(blockCleanUp), unused)) = ^

// 使用方式
onExit {
    NSLog(@"我最后才输出!");
}

6、混淆加固

这可以用来做编译加固,但可能会影响到一些动态调用,要慎重。

代码语言:txt
复制
// 可以用在interface和protocol上,将类名或者协议名在编译期换成指定名字
__attribute__((objc_runtime_name("xxx")))

7、声明函数不返回

表明执行完成后,函数不返回给调用方。exit() 函数是 _Noreturn 函数的一个示例,一旦调用exit() 它不会往下执行了。

和 void 返回类型不同的是,void 类型的函数再执行完毕后返回主调函数,只是它不提供返回值。

代码语言:txt
复制
_Noreturn void func(int a ){
    print(a)
}
  • AFNetworking 中的例子,__attribute__((noreturn)) 类似于 Swift 中的返回值类型为 Never 的函数。
代码语言:txt
复制
// 生成独立的网络 NSThread 时启动一个 NSRunLoop 循环处理,以确保分离的线程在应用程序的生命周期内继续执行。
+ (void) __attribute__((noreturn)) networkRequestThreadEntryPoint:(id)__unused object {
    do {
        @autoreleasepool {
            [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
        }
    } while (YES);
}

8、判断检查

代码语言:txt
复制
//__has_attribute 用来检测是否有attribute属性
#if __has_feature(attribute_ns_returns_retained)
    #define NS_RETURNS_RETAINED __attribute__((ns_returns_retained))
#else
    #define NS_RETURNS_RETAINED
#endif

9、禁止衍生子类

代码语言:txt
复制
// 在类前面添加,该类就无法添加子类,如果添加了,会编译出错。
__attribute__((objc_subclassing_restricted))
@interface Person: NSObject

三、clang 新增的特性

1、新的弃用声明

添加了更多参数:

  • introduced 首次定义
  • deprecated 弃用版本
  • obsoleted 废弃版本
  • unavailable 平台无效
  • message=string-literal 在废弃或者弃用版本的提示
  • replacement=string-literal 该api的代替
代码语言:txt
复制
void func(void) __attribute__((availability(macos,introduced=10.4,deprecated=10.6,obsoleted=10.7)));
// 这个参数列表有没有感觉像 @#available()

2、C 中重载一个C++函数

代码语言:txt
复制
// 在C中重载一个C++函数,C中的函数重载是使用可重载属性引入的。
__attribute__((overloadable)))

#include <math.h>

float __attribute__((overloadable)) tgsin(float x) { 
    return sinf(x); 
}

double __attribute__((overloadable)) tgsin(double x) { 
    return sin(x); 
}

long double __attribute__((overloadable)) tgsin(long double x) { 
    return sinl(x); 
}

3、提前分配指针空间

优化大佬专用。

代码语言:txt
复制
// alloc_size 需要和 __builtin_object_size 一起使用
// alloc_size 也只能最多两个参数,参数的意义就是指定函数的第几个形参
// 根据我们传入的值的大小,从 __builtin_object_size 中获取的就是多少
// 如果有两个参数,那么就会是两个参数的大小相乘的结果。
// 这个就是给指针绑定了空间大小了

void *my_malloc(int a) __attribute__((alloc_size(1)));
void *my_callocd(int a, int b, int m) __attribute__((alloc_size(1,3)));
void *my_malloc(int a) {
    return NULL;
}
void *my_callocd(int a, int b, int m){
    return NULL;
}

void *const p = my_malloc(100);
NSLog(@"%d", __builtin_object_size(p,1));

void *const a = my_callocd(20,3,5);
NSLog(@"%d", __builtin_object_size(a,2));

四、小结

Attribute 还有很多很多的使用没有列举,因为实在是太多了。

这就当是编译器前端的一点小学习笔记吧。编译器作为计算机三大浪漫之一,是没有那么容易被攻克的。

计算机三大浪漫

  • 编译原理
  • 操作系统
  • 图形学

欢迎大家一起在评论区交流~

五、参考

  1. Attributes — The Swift Programming Language (Swift 5.5)
  2. Attribute用法1
  3. Attribute用法2
  4. Attribute说明
  5. GCC文档说明
  6. CPP文档说明
  7. cleanup的用法
  8. noreturn的说明
  9. ReactiveCocoa 中奇妙无比的“宏”魔法

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 一、Attribute
  • 二、使用方法
    • 1、内存对齐,深度优化
      • 2、强制内联
        • 3、规范提醒
          • 4、语法转换
            • 5、黑魔法
              • 6、混淆加固
                • 7、声明函数不返回
                  • 8、判断检查
                    • 9、禁止衍生子类
                    • 三、clang 新增的特性
                      • 1、新的弃用声明
                        • 2、C 中重载一个C++函数
                          • 3、提前分配指针空间
                          • 四、小结
                          • 五、参考
                          领券
                          问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档