C 语言高级特性

// 头文件卫士（推荐用 #pragma once 替代）
#ifndef _MYHEADER_H
#define _MYHEADER_H
/* ... */
#endif

// 条件编译
#ifdef DEBUG
#define LOG(...)  fprintf(stderr, __VA_ARGS__)
#else
#define LOG(...)  ((void)0)
#endif

// 宏
#define MIN(a,b) ((a) < (b) ? (a) : (b))
#define MAX(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
#define ARRAY_SIZE(a) (sizeof(a) / sizeof((a)[0]))
#define container_of(ptr, type, member) \
    ((type *)((char *)(ptr) - offsetof(type, member)))
// ↑ Linux 内核链表的核心宏

// 字符串化
#define STR(x) #x
#define CONCAT(a,b) a##b

// __FILE__, __LINE__, __func__, __DATE__, __TIME__

volatile uint32_t *const UART_REG = (uint32_t *)0x40001000;
// ↑ 每次访问都真的读写内存/寄存器

x | (1 << n)     // 置位 n
x & ~(1 << n)    // 清位 n
x ^ (1 << n)     // 翻转位 n
(x >> n) & 1     // 读位 n
(x & mask) == mask // 检查多个位

#define BIT(n)           (1UL << (n))
#define BITS_PER_LONG    32
#define GENMASK(h, l)    (((1UL << ((h) - (l) + 1)) - 1) << (l))
#define FIELD_PREP(mask, val) (((val) << __builtin_ctz(mask)) & (mask))
#define FIELD_GET(mask, val)   (((val) & (mask)) >> __builtin_ctz(mask))

typedef int (*cmp_t)(const void *, const void *);
typedef void (*event_cb_t)(int event, void *userdata);

struct event_loop {
    event_cb_t cb;
    void *userdata;
};

void loop_register(struct event_loop *loop, event_cb_t cb, void *ud) {
    loop->cb = cb;
    loop->userdata = ud;
}

struct point p = (struct point){ .x = 1, .y = 2 };
int *arr = (int[]){1, 2, 3};   // 匿名数组

int n = atoi(argv[1]);
int arr[n];   // 栈上分配（慎用：大数组会栈溢出）

#include <stdarg.h>

void my_log(const char *fmt, ...) {
    va_list ap;
    va_start(ap, fmt);
    vprintf(fmt, ap);
    va_end(ap);
}

// 编译期检查
_Static_assert(sizeof(void *) == 8, "Need 64-bit");

// 属性
__attribute__((noreturn)) void die(void);
__attribute__((format(printf, 1, 2))) void log(const char *fmt, ...);
__attribute__((unused)) static int unused_var = 0;
__attribute__((constructor)) void init(void);   // main 之前自动调用
__attribute__((destructor))  void fini(void);   // main 之后自动调用
__attribute__((deprecated)) void old_func(void);

// 内建函数
__builtin_expect(x, 0)        // 分支预测提示（likely/unlikely）
__builtin_popcount(x)        // 1 位个数
__builtin_ctz(x)             // 末尾 0 个数
__builtin_clz(x)             // 前导 0 个数
__builtin_prefetch(p, 0, 1)  // 预取
__builtin_memcpy(dst, src, n)// 编译器已知 memcpy 优化

static void autofree(void *p) {
    free(*(void **)p);
}

void foo(void) {
    __attribute__((cleanup(autofree))) char *buf = malloc(64);
    /* buf 在作用域结束时自动 free */
}