嵌入式C语言（十二）

前言

Linux内核是基于C语言编写的，熟练掌握C语言是深入学习Linux内核的基本要求。

GNU C语言的扩展

GCC的C编译器除了支持ANSI C标准之外，还对C语言进行了很多的扩充。

这些扩充对代码优化、目标代码布局以及安全检查等方面提供了很强的支持，因此支持GNU扩展的C语言称为GNU C语言。

Linux内核采用GCC编译器，所以Linux内核的代码自然使用了很多GCC的新扩充特性。

本章介绍一些GCC C语言扩充的新特性，希望读者在学习Linux内核时特别留意。

（1）语句表达式

在GNU C语言中，括号里的复合语句可以看作一个表达式，称为语句表达式。

在一个语句表达式里，可以使用循环、跳转和局部变量等。这个特性通常用在宏定义中，可以让宏定义变得更安全，如比较两个值的大小。

#define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))

上述代码会导致安全问题，a和b有可能会计算两次，比如a传入i++，b传入j++。在GNU C语言中，如果知道a和b的类型，可以这样写这个宏。

#define maxint(a,b) \
          ({int _a = (a), _b = (b); _a > _b ? _a : _b; })

如果你不知道a和b的类型，还可以使用typeof类转换宏。

<include/linux/kernel.h>#define min(x, y) ({　　　　　　　　\
typeof(x) _min1 = (x);　　　　　　\
typeof(y) _min2 = (y);　　　　　　\
(void) (&_min1 == &_min2);　　　　\
_min1 < _min2 ? _min1 : _min2; })

typeof也是GNU C语言的一个扩充用法，可以用来构造新的类型，通常和语句表达式一起使用。

下面是一些例子。

typeof (*x) y;
typeof (*x) z[4];
typeof (typeof (char *)[4]) m;

• 第一句声明y是x指针指向的类型。
• 第二句声明z是一个数组，其中数组的类型是x指针指向的类型。
• 第三句声明m是一个指针数组，和char*m[4]声明是一样的。

（2）零长数组

GNU C语言允许使用变长数组，这在定义数据结构时非常有用。

<mm/percpu.c>
struct pcpu_chunk {
struct list_head　　list;
unsigned long　　　　populated[];　　/* 变长数组 */};

数据结构最后一个元素被定义为零长度数组，不占结构体空间。

这样，我们可以根据对象大小动态地分配结构的大小。

struct line {
int length;
char contents[0];
};

struct line *thisline = malloc(sizeof(struct line) +this_length);
thisline->length = this_length;

如上例所示，struct line数据结构定义了一个int length变量和一个变长数组contents[0]，这个struct line数据结构的大小只包含int类型的大小，不包含contents的大小，也就是sizeof (struct line) =sizeof (int)。

创建结构体对象时，可根据实际的需要指定这个可变长数组的长度，并分配相应的空间，如上述实例代码分配了this_length 字节的内存，并且可以通过contents[index]来访问第index个地址的数据。

（3）case范围

GNU C语言支持指定一个case的范围作为一个标签，如：

case low ...high: