GNU C语法扩展(10)

要研究LINUX内核，C语言是基础中的基础，但是LINUX并不是完全的标准C，而是对标准C做了很多扩展，这些扩展特性对于我们分析内核有着很重要的作用，下面做些总结性的工作。

10、内建函数

GNU C提供了大量的内建函数，其中很多是标准C库函数的内建版本，例如memcpy，它们与对应的C库函数功能相同，本文不讨论这类函数，其他内建函数的名字通常以__builtin开始。

• 内建函数​​__builtin_return_address(LEVEL)​​​返回当前函数或其调用者的返回地址，参数LEVEL指定调用栈的级数，如0表示当前函数的返回地址，1表示当前函数调用者的返回地址，依此类推。例
  如：

//kernel/sched.c
printk(KERN_ERR "schedule_timeout: wrong timeout" "value %lx from %p\n", timeout, __builtin_return_address(0));

• 内建函数​​__builtin_constant_p(EXP)​​用于判断一个值是否为编译时常数，如果参数EXP的值是常数，函数返回1，否则返回0。

//include /asm-i386/bitops.h
#define test_bit(nr,addr)/
    (__builtin_constant_p(nr)?/
    constant_test_bit( (nr),(addr) ):/
    variable_test_bit( (nr),(addr) ) )

很多计算或操作在参数为常数时有更优化的实现，在GNUC中用上面的方法可以根据参数是否为常数，只编译常数版本或非常数版本，这样既不失通用性，又能在参数是常数时编译出最优化的代码。

• 内建函数​​__builtin_expect(EXP, C)​​用于为编译器提供分支预测信息，其返回值是整数表达式EXP的值，C的值必须是编译时常数。例如：

//include /linux/compiler.h
#define likely(x) __builtin_expect((x),1)
#define unlikely(x) __builtin_expect((x),0)

//kernel/sched.c
if( unlikely(in_interrupt()) ){
    printk("Schedulingininterrupt/n");
    BUG();
}

这个内建函数的语义是EXP的预期值是C，编译器可以根据这个信息适当地重排语句块的顺序，使程序在预期的情况下有更高的执行效率。上面的例子表示处于中断上下文是很少发生的，第6-7行的目标码可能会放在较远的位置，以保证经常执行的目标码更紧凑。
若不想使用GNUC扩展，那么只需要在gcc参数后面加上-ansi-pedantic即可，使用上述参数后，所有GNCC扩展语法部分将会有编译警报。