简介
对于一些硬件控制器或者是操作系统堆栈，要求数据的起始地址必须是处理器位长的倍数关系，如果不是倍数关系则会影响运行速率甚至硬件会运行出错。对于这类需求，GCC 的编译属性__attribute__((aligned(n)))为我们提供了解决方案。
更多的 attribute 编译属性：
《attribute-section 编译属性-数据拼接》
《attribute-aligned 编译属性-地址对齐》
《attribute-packed 编译属性-字节对齐》
《attribute-weak 编译属性-弱符号》
《attribute-un/used 编译属性-未用警告》
《attribute-at 编译属性-地址指定》
使用
1、作用对象
__attribute__((aligned(n)))作用对象：
1、单个标准数据类型变量的起始地址。
2、整个标准数据类型数组的起始地址。
3、结构体的起始地址，还可以通过特定语法影响其大小（此特性可以影响结构体数组的组员起始地址，注意是组员非成员！）。
总结：主要作用是影响变量的起始地址，对于结构体还可以通过特定语法影响其大小。
2、编程语法
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#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
int main(int arg1, char *arg2[])
{
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//1、[单个]标准数据类型[变量]的【起始地址】对齐：
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
typedef uint8_t my_uint16addr64_t __attribute__((aligned(64))); //自定义标准数据类型的【起始地址】对齐
typedef uint8_t __attribute__((aligned(64))) my_uint16addr64_t; //同上
my_uint16addr64_t a;
// my_uint16addr64_t a5[5]; 非法语句!!!!!!!!!!
// uint8_t a5[5] __attribute__((aligned(64)));
printf("&a=%u\n", &a); //&a=4294953984 --> 起始地址整除[64]
printf("sizeof(a)=%u\n", sizeof(a)); //sizeof(a)=1 --> 还是原标准数据类型的大小!!
printf("----------------\n"); //----------------
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
//2、[整个]标准数据类型[数组]的【起始地址】对齐：
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uint8_t a5[5] __attribute__((aligned(64))); //作用对象：整个数组
uint8_t __attribute__((aligned(64))) a5[5]; //作用对象：整个数组（同上）
__attribute__((aligned(64))) uint8_t a5[5]; //作用对象：整个数组（同上）
//__attribute__((aligned(64))) (uint8_t a5[5]); //作用对象：非法!!!!
//(__attribute__((aligned(64))) uint8_t) a5[5]; //作用对象：非法!!!!
//uint8_t (__attribute__((aligned(64))) a5[5]); //作用对象：非法!!!!
//在数组声明中，只要括号括住两个语段，__attribute__((aligned(n)))的作用对象都为非法!!!
printf("&a5=%u\n", &a5); //&a5=4294953856 --> 起始地址整除[64]
printf("sizeof(a5)=%u\n", sizeof(a5)); //sizeof(a5)=5 --> 还是原标准数据类型的大小!!
printf("----------------\n"); //----------------
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//3、[结构体]的【起始地址】对齐（通过特定语法可影响结构体【大小】）
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
typedef struct objx_
{
uint16_t a;
uint8_t b;
}__attribute__((aligned(64))) objx_t; //此写法可影响结构体类型的【起始地址】和【大小】，或者是结构体数组的组员(结构体)
typedef struct objy_
{
uint16_t a;
uint8_t b;
}objy_t __attribute__((aligned(64))); //此写法只影响结构体类型的【起始地址】，但不影响其大小，不能用于结构体数组->解决方法请看[z5]
objx_t x5[5];
objx_t x;
objy_t y;
// objx_t y5[5]; 非法语句!!!!!!!!!!
__attribute__((aligned(64))) struct objy_ z5[5]; //实际就是第【2】的只影响数组的【起始地址】对齐
printf("&x5=%u\n", &x5); //&x5=4294953408 --> 起始地址整除[64]
printf("&x=%u\n", &x); //&x=4294953728 --> 起始地址整除[64]
printf("&y=%u\n", &y); //&y=4294953920 --> 起始地址整除[64]
printf("&z5=%u\n", &z5); //&z5=4294953792 --> 起始地址整除[64]
printf("sizeof(z5[0])=%u\n", sizeof(z5[0])); //sizeof(z5[0])=4 --> 单个结构体大小为[4]字节
printf("sizeof(x5[0])=%u\n", sizeof(x5[0])); //sizeof(x5[0])=64 --> 单个结构体大小为[64]字节
printf("sizeof(x5)=%u\n", sizeof(x5)); //sizeof(x5)=320 --> 结构体数组总大小[320]字节
printf("sizeof(x)=%u\n", sizeof(x)); //sizeof(x)=64 --> 此个结构体大小为[64]字节
printf("sizeof(y)=%u\n", sizeof(y)); //sizeof(y)=4 --> 此个结构体大小为[4]字节
printf("----------------\n"); //----------------
}
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3、语法总结
一、关于__attribute__(())的参数名称，为了防止与其它对象出现同名影响，强烈建议在参数的前后都加上__两个下划线。
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__attribute__((section(x))) 改为 __attribute__((__section__(x)))
__attribute__((at(a))) 改为 __attribute__((__at__(a)))
__attribute__((packed)) 改为 __attribute__((__packed__))
__attribute__((aligned(n))) 改为 __attribute__((__aligned__(n)))
__attribute__((unused)) 改为 __attribute__((__unused__))
__attribute__((used)) 改为 __attribute__((__used__))
__attribute__((weak)) 改为 __attribute__((__weak__))
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二、关于__attribute__(())语句书写位置总体原则：书写到修饰对象名称的后面（★修饰其左边的单元体(非每个元素)，放到最前面即是修饰整体★），但考虑要跨编译平台使用，强烈建议使用宏定义并且按下面规则使用。
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//【总体原则】+++++++++++++++++++
#define O2O_SECTION(x) __attribute__((__section__(x))) //数据拼接 （对象名称后明声明）
#define O2O_AT(a) __attribute__((__at__(a))) //地址指定 （对象名称后明声明）
#define O2O_PACKED __attribute__((__packed__)) //字节对齐 （对象名称后明声明，强烈建议改用 #pragma pack(push, 1) ... #pragma pack(pop) 的兼容性更好）
#define O2O_ALIGN(n) __attribute__((__aligned__(n))) //地址对齐 （对象整体最前声明）
#define O2O_UNUSED __attribute__((__unused__)) //未用不警告（对象整体最前声明）
#define O2O_USED __attribute__((__used__)) //未用不优化（对象整体最前声明）
#define O2O_WEAK __attribute__((__weak__)) //弱化对象 （对象整体最前声明）
#define O2O_INLINE static __inline //内联函数 （对象整体最前声明，c/h文件中直接编写函数(体)，不能外部声明）
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三、关于__attribute__(())的__aligned__(n)参数对【结构体类型】修饰的特殊表现（只是唯一的特殊个案）：
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typedef struct obj_1_
{
uint16_t a;
uint8_t b;
}obj_1_t __attribute__((__aligned__(64))); //1.用于[单体]结构体类型的【起始地址】
typedef struct obj_n_
{
uint16_t a;
uint8_t b;
}__attribute__((__aligned__(64))) obj_n_t; //2.用于结构体[组员]类型的【起始地址】和【大小】，也可用于单体结构体！备注：是组员非成员！
// -┬-
obj_1_t aaaaaa; //1.影响[单体结构体]的起始地址对齐，不能用于数组 ├→ ●只是唯一的特殊个案●
obj_n_t bbb[6]; //2.影响结构体[每个组员]的起始地址对齐和大小限制----------------------┘
//3.影响[数组整体]起始地址，但不影响[其它组员]起始地址和大小！
__attribute__((__aligned__(64))) struct obj_1_ ccc[8]; //←┤
__attribute__((__aligned__(64))) struct obj_n_ ddd[8]; //←┘
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四、关于__attribute__(())的__section__(x)参数被【编译器】与【链接器】优化的问题：
【section】修饰的数据段会被【编译器】和【链接器】这两道关卡优化掉，需要增加特别语句加以防止！【used、unused】只针对【编译器】而言，但对于【链接器】无效，也就是说链接器的【-Wl,–gc-sections】参数还是会优化掉没使用的段，除非在【链接脚本】中使用【KEEP】语句特别指出的段才不会被优化掉！
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//1.变量声明
__attribute__((__used__)) const uint8_t aaa __attribute__((__section__(".init.001"))); //增加__used__防止被[编译器]优化
__attribute__((__used__)) const uint8_t bbb __attribute__((__section__(".init.002"))); //增加__used__防止被[编译器]优化
//2.编译链接
gcc -Wl,--gc-sections -o hello hello.c /* -Wl,--gc-sections 会强制优化掉没使用的__section__（函数段/数据段）*/
//3.链接脚本
.text :
{
.............
. = ALIGN(4);
KEEP(*(SORT(.init.*))) /* 使用 KEEP(*(SORT())) 防止被[链接器]优化 */
. = ALIGN(4);
_etext = .;
} >FLASH
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