iOS 编译器 Attribute 的入门指南

2021 年 12 月 31 日
本文字数：3622 字
阅读完需：约 12 分钟

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

// 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8struct 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!");

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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。

// 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();

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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！

/*     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);    //warningint val2 = must_abs(1);//errorint val3 = tabs(val);//nothingint 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'

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4、语法转换

// 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);

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5、黑魔法

具体想做什么，可以参考下面示例。

// 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，😂 */

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监听变量作用域结束时，调用指定函数。

// 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;}

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ReactiveCocoa 中 @onExit 宏的例子，SDWebImage 中也是这样的，很像 swift 中的 defer。

// 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！");}

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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。

// 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")))

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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。

_Noreturn void func(int a ){    print(a)}

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AFNetworking 中的例子，__attribute__((noreturn)) 类似于 Swift 中的返回值类型为 Never 的函数。

// 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);}

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8、判断检查

//__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

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9、禁止衍生子类

// 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

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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

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()

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2、C 中重载一个 C++函数

// 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); }

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3、提前分配指针空间

优化大佬专用。

// 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));

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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

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五、参考

发布于: 2 小时前

原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/950d13db183c0a1755340bdf4】。

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iOS 编译器 __Attribute__ 的入门指南

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

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