C語言中的 __attribute__宏之section屬性

無論是GNU還是ARM的編譯器， 都支持 __attribute__所指定的編譯屬性，這里著重講解一下在KEIL 環境下__attribute__中的section的使用方法，

一、起因

我們先來看一個宏

#define INIT_EXPORT(fn, level) \
            RT_USED const init_fn_t __rt_init_##fn SECTION(".rti_fn."level) = fn

這是RT_Thread里面的一個宏，我是在移植RT-Thread到W601上遇到的，因為在MDK中除錯，之前所有都在掌握之中，突然程式跳到rt_components_board_init()；中，突然看到一串像亂碼的代碼，如下：

void rt_components_board_init(void)
{
#if RT_DEBUG_INIT
	………………
#else
    const init_fn_t *fn_ptr;

    for (fn_ptr = &__rt_init_rti_board_start; fn_ptr < &__rt_init_rti_board_end; fn_ptr++)
    {
        (*fn_ptr)();
    }
#endif
}

不重要的部分省略了，看到**__rt_init_rti_board_start**和 __rt_init_rti_board_end東西一臉懵，跟蹤代碼進去看看，結果停在 INIT_EXPORT(rti_board_start, “0.end”);處，還是一臉懵，再追蹤INIT_EXPORT，最終現實這個宏定義：

    #define INIT_EXPORT(fn, level)                                                       \
        RT_USED const init_fn_t __rt_init_##fn SECTION(".rti_fn."level) = fn

在追中 SECTION ， 結果是#define SECTION(x) __attribute__((section(x)))

所以就有了這篇文章，

二、解釋

經過查找資料

section關鍵字可以將變數定義到指定的輸入段中，比如 :

int test __attribute__((section("show"))) = 0;

這句話的意思是把整形變數test放到一個名為show的輸入段中，

下面我把RT-Thread中的代碼截取下來分析：

typedef int (*init_fn_t)(void);
#define RT_USED             __attribute__((used))	//標記為attribute__((used))的函式被標記在目標檔案中，以避免聯結器洗掉未使用的節，
#define SECTION(x)          __attribute__((section(x)))

#define INIT_EXPORT(fn, level) \
            RT_USED const init_fn_t __rt_init_##fn SECTION(".rti_fn."level) = fn

差點忘了，在宏定義中兩個##號相當于無縫連接的意思，比如

#define DEF_INT(a,b) int a##b = 0
DEF_INT(a,b);
//展開結果就是 
int ab = 0；

下面我們就把下面的宏展開：

INIT_EXPORT(rti_board_start, "0.end");

#define INIT_EXPORT(fn, level) \
            RT_USED const init_fn_t __rt_init_##fn SECTION(".rti_fn."level) = fn

//一步步來
__attribute__((used)) const init_fn_t __rt_init_rti_board_start __attribute__((section(x)))
__attribute__((used)) const init_fn_t __rt_init_rti_board_start __attribute__((section(".rti_fn.""0.end"))) = rti_board_start
//可以看成：
const init_fn_t __rt_init_rti_board_start __attribute__((section(".rti_fn.""0.end"))) = rti_board_start
    

那么問題來了，使用section將變數放到我們自定義的輸入段中有什么意義呢？

section先事先將所有的初始化函式加入到我們自己定義的輸入段中，然后再在main函式中將這個輸入段中初始化函式依次取出，這樣就可在不修改main函式的前提下完成對系統的初始化了，我想這也是RT-Thread這樣做的目的吧，

那么section是怎么將這些初始化函式放入輸入段中，并且系統還可以獲取這些初始化函式的地址呢？

其實上面已經講過了，呼叫INIT_EXPORT(fn, level)這個宏的時候會產生一個名為__rt_init_xx的變數,并且把這個變數放到了我們自定義的輸入段，而level其實就是段名的后綴名，前面是前面是**.rti_fn.** ，所以段名就是**.rti_fn.**+level

所以我們只需要在需要的函式后面使用這個宏，在呼叫這個宏之后，預編譯器會將名為__rt_init__xxx的函式加入到我們自己定義的輸入段中，由于變數在輸入段中的地址是連續的，并且順序先按 section 名排一遍，section 內再按函式名稱排，

下面我就來寫個測驗：

/*命令函式段起始位置*/
static int cmd_start(void)
{
    return 0;
}
INIT_EXPORT(cmd_start, "0");

static int testhello(void)
{
    printf("hello world\r\n");
	return 0;
}
INIT_EXPORT(testhello, "1");

static int demo(void)
{
    printf("hello world\r\n");
	return 0;
}
INIT_EXPORT(demo, "1");

/*命令函式段結束位置*/
static int cmd_end(void)
{
    return 0;
}
INIT_EXPORT(cmd_end, "1.end");

int test(void)
{
    return 0;
}
__attribute__((used)) const init_fn_t __rt_init_test __attribute__((section(".rti_fn.""0.end"))) = test; //這個我就直接寫,不用宏

編譯只有連Warning都沒有哈……

下面打開.map檔案查看，為了方便找到，我們直接Ctrl + C 復制我們自己定義的函式變數名__rt_init_test，在.map檔案中Ctrl + F，如圖：

可以看到，其實就是按照段名進行排序的，然后段內在進行排序，

其中函式地址每次加4是因為我們的變數其實是個函式指標型別，所以是4個位元組，

所以也就可以接上第一眼看到想亂碼的東西了，

void rt_components_board_init(void)
{
#if RT_DEBUG_INIT
	………………
#else
    const init_fn_t *fn_ptr;

    for (fn_ptr = &__rt_init_rti_board_start; fn_ptr < &__rt_init_rti_board_end; fn_ptr++)
    {
        (*fn_ptr)();
    }
#endif
}

這不就是在我們自己定義的段內回圈呼叫我們的函式嘛！

蕪湖~~

豁然開朗！