linux的内建函数

2024-03-05 00:48

文章标签 linux 内建函数

本文主要是介绍linux的内建函数，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

内建函数是与语言相关的（或者更准确地说是编译器相关吧），作用应该是跟关键字一样，无需申明，编译器就知道它是什么东西。同样，无需#include任何头文件，只要语法符合，编译器就知道去哪儿链接相关代码！另外，如果显式申明的函数与内建函数同名，内建函数将会被覆盖！

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。

* __builtin_return_address (LEVEL)

内建函数 __builtin_return_address 返回当前函数或其调用者的返回地址，参数
LEVEL 指定在栈上搜索框架的个数，0 表示当前函数的返回地址，1 表示当前函数
的调用者的返回地址，依此类推。例如：

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

* __builtin_constant_p(EXP)

内建函数 __builtin_constant_p 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。例如：

++++ include/asm-i386/bitops.h
249: #define test_bit(nr,addr) \
250: (__builtin_constant_p(nr) ? \
251: constant_test_bit((nr),(addr)) : \
252: 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 GNU C 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。

* __builtin_expect(EXP, C)

内建函数 __builtin_expect 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
13: #define likely(x) __builtin_expect((x),1)
14: #define unlikely(x) __builtin_expect((x),0)
++++ kernel/sched.c
564: if (unlikely(in_interrupt())) {
565: printk("Scheduling in interrupt\n");
566: BUG();
567: }

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 565-566 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。