關于嵌入式C語言的弱符號和弱引用解析

　　__attribute__ 是一個編譯器指令，其實是 GNU C 的一種機制，本質是一個編譯器的指令，在聲明的時候可以提供一些屬性，在編譯階段起作用，來做多樣化的錯誤檢查和優化。

　　用于在 C，C++，ObjecTIve-C 中修飾變量、函數、參數、方法、類等。

　　合理使用 __attribute__ 有什么好處？

　　給編譯器提供上下文，幫助編譯器做優化，合理使用可以收到顯著的優化效果。

　　編譯器會根據 __attribute__ 產生一些編譯警告，使代碼更規范。

　　給代碼閱讀者提供必要的注解，助其理解代碼意圖。

　　總之，__attribute__ 起到了給編譯器提供上下文的作用，如果錯誤的使用 __attribute__ 指令，因為給編譯器提供了錯誤的上下文，由此引起的錯誤通常很難被發現。

　　強符號和弱符號

　　在同一作用域下不能定義同一個變量或函數，很多C語言學習者都理所當然地這么認為。

　　這個其實是是有所偏頗的，GNU C對標準C語言進行了擴展，在GCC中，對于符號（在編譯時，變量和函數都被抽象成符號）而言，存在著強符號和弱符號之分。

　　是的，是否支持這個特性是由不同的C語言標準決定的。

　　對于C/C++而言，編譯器默認函數和已初始化的全局變量為強符號，而未初始化的全局變量為弱符號。

　　在編程者沒有顯示指定時，編譯器對強弱符號的定義會有一些默認行為，同時開發者也可以對符號進行指定，使用“attribute（（weak））”來聲明一個符號為弱符號。

　　定義一個相同的變量，當兩者不全是強符號時，gcc在編譯時并不會報錯，而是遵循一定的規則進行取舍：

　　當兩者都為強符號時，重復定義的報錯：redefiniTIon of ‘xxx’

　　當兩者為一強一弱時，選取強符號的值

　　當兩者同時為弱時，選擇其中占用空間較大的符號，這個其實很好理解，編譯器不知道編程者的用意，選擇占用空間大的符號至少不會造成諸如溢出、越界等嚴重后果。

　　在默認的符號類型情況下，強符號和弱符號是可以共存的，類似于這樣：

　　int x;

　　int x = 1;

　　編譯不會報錯，在編譯時x的取值將會是1.

　　注意，這里可以使用__attribute__（（weak））將強符號轉換為弱符號，卻不能與一個強符號共存，類似于這樣：

　　int __attribute__（（weak）） x = 0;

　　int x = 1;

　　編譯器將報重復定義錯誤。

　　強引用和弱引用

　　除了強符號和弱符號的區別之外，GNUC還有一個特性就是強引用和弱引用。

　　我們知道的是，編譯器在編譯階段只負責將源文件編譯成目標文件（即二進制文件），然后由鏈接器對所有二進制文件進行鏈接操作。

　　編譯器默認所有的變量和函數為強引用，同時編程者可以使用__attribute__（（weakref））來聲明一個函數。

　　注意這里是聲明而不是定義，既然是引用，那么就是使用其他模塊中定義的實體，對于函數而言，我們可以使用這樣的寫法：

　　__attribute__（（weakref）） void func（void）;

　　然后在函數中調用func（），如果func（）沒有被定義，則func的值為0，如果func被定義，則調用相應func，在《程序員的自我修養》這本書中有介紹，它是這樣寫的：

　　__attribute__（（weakref）） void func（void）;

　　void main（void）

　　{

　　if（func） {func（）;}

　　}

　　但是在現代的編譯系統中，這種寫法卻是錯誤的，編譯雖然通過（有警告信息），但是卻不正確：

　　warning： ‘weakref’ attribute should be accompanied with an ‘alias’ attribute ［-Wattributes］

　　警告顯示：weakref需要伴隨著一個別名才能正常使用

　　強/弱符號和強/弱引用的作用

　　這種弱符號、弱引用的擴展機制在庫的實現中非常有用。

　　我們在庫中可以使用弱符號和弱引用機制，這樣對于一個弱符號函數而言，用戶可以自定義擴展功能的函數來覆蓋這個弱符號函數。

　　同時我們可以將某些擴展功能函數定義為弱引用，當用戶需要使用擴展功能時，就對其進行定義，鏈接到程序當中。

　　如果用戶不進行定義，則鏈接也不會報錯，這使得庫的功能可以很方便地進行裁剪和組合。

　　注意：C標準里根本沒有提到強、弱符號。這只是GCC這個實現定義的特性，在MS C編譯器里是不存在這個概念的。