c++ - GCC 如何处理内置函数

Question

对 GCC 的内置函数理解有困难，感到很困惑。

• 库函数和内置函数有什么区别？

• 有没有内置函数可以做而库函数不能做的事情？

• 我可以编写一个库函数来执行与内置函数 printf 相同的任务吗？如何判断输入参数的类型(%f、float 或 double)？

• GCC 内置函数的机器指令不存储在库中，对吧？他们在哪里？

• 在做链接的时候，如何控制这些内置函数代码的放置位置？

• 为什么有时我在链接时会出现“未定义对 __builtin_stdarg_start 的引用”之类的错误消息

  // main.c
  #include <stdio.h>
  int main(void) {
    printf("hello world!\n");
    return 0;
  }
  

  gcc -c main.c,nm显示main.o中没有符号printf，(只有main(T)和puts(U))，为什么？

Answer 1

What is the difference between a library function and an build-in function?

内置函数是编译器直接在编译器内部了解的函数。库函数只是在库中定义的函数。同名的内置函数和库函数可能同时存在，所以对于您的其余问题，我会将“库函数”视为“不是内置函数的库函数”。

Is there something a build-in function can do but a library function cannot?

是的。例如，内置函数可以选择不评估其参数:

int main() {
  int i = 0;
  __builtin_constant_p (++i); // checks whether ++i is a constant expression
                              // does not evaluate ++i
  return i; // returns 0
}

这是因为编译器可以将内置函数转换为其他东西，实际上不需要包含任何函数调用。

Can I write a library function that performs the same task as the build in function printf?

有一些printf的内置知识，但在大多数情况下，这是完全可行的。查看如何使用<stdarg.h> .

How can I tell the type of the input parameters (%f, float or double)?

你必须信任调用者让格式字符串匹配剩余的参数；您无法检测到诸如传递 int 之类的东西当格式字符串需要 double 时.但是您不需要处理 float 之间的区别和 double , 因为不可能通过 float至printf : 它将被转换为 double (无论格式字符串如何)printf 之前看到它。 printf的要求|已经过精心制作，以避免任何需要任何编译器魔法。

Machine instructions of GCC build-in functions are not stored in a library, right?

对内置函数的调用在编译时进行转换，但这种转换可能只是导致对同名库函数的调用。

Where are they?

如果转换是在编译时完成的，则没有机器指令。该调用被转换为不同的代码，然后该代码被编译以产生机器指令。如果结果是调用库函数，则该库函数的机器指令是库的一部分。

When doing linking, how can you control where to put these build-in function codes?

我不明白你在这里的意思。对内置函数的调用在编译时转换为不同的代码，然后将不同的代码编译为包含调用的函数的一部分。它将放置在该包含函数的其余代码将放置的任何位置。

Why sometimes I can error messages like "undefined reference to __builtin_stdarg_start" when doing linking

没有内置函数__builtin_stdarg_start ，尽管 __builtin前缀，因此这被视为对库函数的调用。并且没有库函数__builtin_stdarg_start要么，所以链接器将其检测为错误。

曾经有一个内置函数__builtin_stdarg_start ，但它在几年前就被删除了，代码从一开始就不应该使用它。

gcc -c main.c, nm shows that there is no symbol printf in main.o, (only main(T) and puts(U)) , why?

那是因为 printf既作为内置函数又作为库函数存在。内置函数通常只是简单地调用库函数，但有时可以做得更好，包括在您的示例中。在这种情况下，内置函数 printf无需调用库函数printf即可给出正确结果.