c语言关键字总结
由于面试中经常被问到各种c语言的关键字，本着利己又利人的原则，在这里做以总结。
C语言中的关键字因为被各种重载，有时候显得比较诡异，好多关键字我用的也不太多，平时编码没有太注意，面试的时候有些细节就不太敢肯定了，因此我决定好好学习一下这些关键字，对那些说不清的细节我决定自己写几个简单的例子验证和分析一下。
static
其实static是很常用的关键字了，因为我自己是搞操作系统的，对这个关键字还比较熟悉，简单说一下吧。
static可以修饰变量和函数，这里体现了c语言对关键字的重载，可以看到，它修饰变量和函数时的作用可以说不太相干。当static修饰变量时，它表示这个变量是静态变量，所谓静态变量，它会和全局变量（在函数体之外声明的变量）一样存储到全局数据区（如果已经初始化会存到数据段，如果没有初始化会存到bss段）而不会像局部变量一样存储在堆栈，我们知道，局部变量会存在堆栈里，当函数调用结束之后就会被释放，因此如下所示的函数返回被认为是错误的。
int* fun(){
int *p;
int res;
p=&res;
res=1;
return p;
}
很明显，当这个函数调用返回的时候，res这个变量已经释放了，那么此时返回一个指向res的指针肯定是错误的，甚至会产生不可预期的后果。这时你可以在int res前面加一个static就可以了。
接下来讨论static修饰函数的情况。正常情况下，每个函数默认是被extern修饰的，这就意味着每个函数都是外部函数，可以被外部引用，也就是被另一个文件中的函数调用（只要包含对应的头文件）。但是一个函数如果被static修饰，那么它将变成内部函数，只能被本文件的其他函数调用，不能被外部引用。《c++ expert programming》中对此进行论述，认为这种设计是c语言的一个缺陷或者是一个不合理的地方，因为所有的函数在default的情况下都是外部函数，那么重名的风险就会很大，作者认为应该显式的声明函数为外部函数才比较合理，我个人觉得两边都有道理....因为相互之间的调用也实在非常频繁，如果从概率意义上讲超过百分之50的函数都需要声明extern那么我认为声明为extern就有问题，还有一个原因是，有些函数可能最初是static的，但是有一天你需要把它变成extern，这时你可能需要修改源码甚至你压根儿没有源码，那这种修改就非常麻烦了。
volatile
第一次接触volatile实际是在内联汇编里，因为很多OS源码里面有很多内联汇编，而内联汇编又经常被volatile修饰。当时的一个印象是，只要被volatile修饰，编译器就不会对它进行优化了，所谓编译器的优化可以如下所示：
static int a;
void fun(){
a=1;
if(a==1)
printf("hello world\n");
}
上面是一个很简单的小程序，但是用来说明这个问题足够了。需要说明的是，不同编译器面对相同问题的做法可能不一样，我们这里一般考虑的都是gcc。在上述代码中，在判断a和1是否相等之前做了一个将a赋值为1的操作，那么编译器可能进行这样的优化，它不会再进行判断而直接跳转到printf去执行。这在多线程编程的时候就有问题了，另一个线程可能在这期间更改了a的值。使用volatile关键字会强制编译器每次都去内存地址中取对应的值，而不会在寄存器中取值或者简单的进行优化而跳过比较。正确的做法是将static int a改为volatile static int a;
const
const如果你在网络上搜会发现有大量的人写了大量的内容，其实我觉得他们考虑的过于复杂和细化了，对于这样一个概念我认为最重要的是要理解它在内存中怎么存的，如何保证它的不可修改性以及编译器在这个过程中做了什么，沿着这样的思路我们进行分析。
当然，首先我们要明确为什么要用const，这里主要就是代码健壮性和可读性了，我想当我说出这两个词的时候有经验的读者一定已经完全明白了。接下来我们分析它的原理，其实关于这个const，之前我一直把它理解成read-only，说白了还是变量，只是编译器强制它为只读变量，它和局部变量一样存在堆栈里，而且它的不可更改性是在编译阶段限定的，于是乎我写了一个小程序，试图骗过编译器。
void fun(){
const int a=10;
int *p;
p=&a;
*p=5;
printf("*p=%d a=%d\n",*p,a);
}
输出的结果是
*p=5 a=5
可见，任你花言巧语，其实它还是内存中一个数据而已，照改不误，它只是存在堆栈中的一个普通数据，而不是像常量一样存在只读数据区。const的特性都是编译器做的，编译完之后就没有这回事儿了。
const的另一个问题是const修饰谁的问题，其实就是这两种情况的辨析。
const int *p;//p指向的内容不可变
int const *p;//p本身不可变，此时的p可以类比于数组名了
好了，关于const我只想说这么多，但是我觉得已经够用了，至于它的万千变种读者可以自行理解下，我认为都是上述核心原理的扩展。
attribute
__attribute机制是GNU C的一大特色，__attribute__可以设置函数属性、变量属性和类型属性。关于__attribute__如何书写，下面举个我在实际代码中遇到的例子。
struct e820map {
int nr_map;
struct {
uint64_t addr;
uint64_t size;
uint32_t type;
} __attribute__((packed)) map[E820MAX];
};
__attribute__括号里的参数有6个，即：aligned，packed，transparent_union,unused,deprecated和may_alias。这里先介绍两个简单的，aligned和packed，先看一个例子。
struct S{
short b[3];
}__attribute__((aligned(8)));
这会强制编译器将struct S在分配空间时采用8字节对齐的方式，所以sizeof(struct S)等于8。如果aligned后面不跟数字会怎么样呢？看下面的例子。
struct S{
short b[3];
}__attribute((aligned));
struct L{
short b[9];
}__attribute((aligned));
struct XL{
short b[17];
}__attribute((aligned));
把它们的大小都输出一遍，sizeof(struct S)=16,sizeof(struct L)=32,sizeof(struct XL)=48。我估计应该是这样的，默认参数最小是16，然后根据你的大小，取16的最近倍数作为对齐大小，比如struct L，大小是9*2=18，所以取16的2倍，也就是32，同理XL取48。
接下来我们看packed，先看一个例子。
struct packed_S{
char c;
int i;
}__attribute__((packed));
sizeof(packed_S)是5，如果去掉__attribute__((packed))那么就是8。这里的packed是缩小内存使用的关键字。
VA_ARGS
首先看这段代码。
#define __KERNEL_EXECVE(name, path, ...) ({ \
const char *argv[] = {path, ##__VA_ARGS__, NULL}; \
cprintf("kernel_execve: pid = %d, name = \"%s\".\n", \
current->pid, name); \
kernel_execve(name, argv); \
})
简单解释一下，这是ucore执行exec()这个系统调用的一个宏，...和##__VA_ARGS__是对应的，目的是传递给应用程序启动参数个数和参数列表，也就是我们的argc和argv。
GNU C允许你可以定义可变参数宏(variadic macros)，这样你就可以使用拥有可以变化的参数表的宏。先看下面的例子。
#define debug(...) printf(__VA_ARGS__)
缺省号代表一个可以变化的参数表。使用保留名 VA_ARGS 把参数传递给宏。当宏的调用展开时，实际的参数就传递给 printf()了。例如:
Debug("Y = %d\n", y);
将被翻译成：
printf("Y = %d\n", y);
这就是保留字#__VA_ARGS__的作用，它的出现实现了可变参数宏。
（未完，有空写）
