2.1 什么是指定初始化
在标准 C 中,当我们定义并初始化一个数组时,常用方法如下:
1 int a[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8};
按照这种固定的顺序,我们可以依次给 a[0] 和 a[8] 赋值。因为没有对 a[9] 赋值,所以编译器会将 a[9] 默认设置为0。当数组长度比较小时,使用这种方式初始化比较方便。当数组比较大,而且数组里的非零元素并不连续时,这时候再按照固定顺序初始化就比较麻烦了。
比如,我们定义一个数组 b[100],其中 b[10]、b[30] 需要初始化,如果还按照前面的固定顺序初始化,{}中的初始化数据中间可能要填充大量的0,比较麻烦。
那怎么办呢?C99 标准改进了数组的初始化方式,支持指定任意元素初始化,不再按照固定的顺序初始化。
int b[100] ={ [10] = 1, [30] = 2};
通过数组索引,我们可以直接给指定的数组元素赋值。除此之外,一个结构体变量的初始化,也可以通过指定某个结构体域直接赋值。
因为 GNU C 支持 C99 标准,所以 GCC 编译器也支持这一特性。甚至早期不支持 C99,只支持 C89 的 GCC 编译器版本,这一特性也被当作一个 GCC 编译器的扩展特性来提供给程序员使用。
2.2 指定初始化数组元素
在 GNU C 中,通过数组元素索引,我们就可以给某个指定的元素直接赋值。
int b[100] = { [10] = 1, [30] = 2 };
在{ }中,我们通过 [10] 数组元素索引,就可以直接给 a[10] 赋值了。这里有个细节注意一下,就是各个赋值之间用逗号 “,” 隔开,而不是使用分号“;”。
如果我们想给数组中某一个索引范围的数组元素初始化,可以采用下面的方式。
int main(void) { int b[100] = { [10 ... 30] = 1, [50 ... 60] = 2 }; for(int i = 0; i < 100; i++) { printf("%d ", a[i]); if( i % 10 == 0) printf("\n"); } return 0; }
在这个程序中,我们使用 [10 ... 30] 表示一个索引范围,相当于给 a[10] 到 a[30] 之间的20个数组元素赋值为1。
GNU C 支持使用 ... 表示范围扩展,这个特性不仅可以使用在数组初始化中,也可以使用在 switch-case 语句中。比如下面的程序:
#include<stdio.h> int main(void) { int i = 4; switch(i) { case 1: printf("1\n"); break; case 2 ... 8: printf("%d\n",i); break; case 9: printf("9\n"); break; default: printf("default!\n"); break; } return 0; }
在这个程序中,当 case 值为2到8时,都执行相同的 case 分支,可以通过 case 2 ... 8: 的形式来简化代码。这里同样也有一个细节需要注意,就是 ... 和其两端的数据范围2和8之间也要空格,不能写成2...8的形式,否则编译就会通不过。
2.3 指定初始化结构体成员变量
跟数组类似,在标准 C 中,结构体变量的初始化也要按照固定的顺序。在 GNU C 中我们也可以通过结构域来初始化指定某个成员。
struct student{ char name[20]; int age; }; ? int main(void) { struct student stu1={ "wit",20 }; printf("%s:%d\n",stu1.name,stu1.age); ? struct student stu2= { .name = "wanglitao", .age = 28 }; printf("%s:%d\n",stu2.name,stu2.age); ? return 0; }
在程序中,我们定义一个结构体类型 student,然后分别定义两个结构体变量 stu1 和 stu2。初始化 stu1 时,我们采用标准 C 的初始化方式,即按照固定顺序直接初始化。初始化 stu2 时,我们采用 GNU C 的初始化方式,通过结构域名 .name 和 .age,我们就可以给结构体变量的某一个指定成员直接赋值。非常方便。
2.4 Linux 内核驱动注册
在 Linux 内核驱动中,大量使用 GNU C 的这种指定初始化方式,通过结构体成员来初始化结构体变量。比如在字符驱动程序中,我们经常见到这样的初始化:
static const struct file_operations ab3100_otp_operations = { .open = ab3100_otp_open, .read = seq_read, .llseek = seq_lseek, .release = single_release, };
在驱动程序中,我们经常使用 file_operations 这个结构体变量来注册我们开发的驱动,然后以回调的方式来执行我们驱动实现的相关功能。结构体 file_operations 在 Linux 内核中的定义如下:
struct file_operations { struct module *owner; loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int); ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *); ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *); ssize_t (*read_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *); ssize_t (*write_iter) (struct kiocb *, struct iov_iter *); int (*iterate) (struct file *, struct dir_context *); unsigned int (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *); long (*unlocked_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long); long (*compat_ioctl) (struct file *, unsigned int, unsigned long); int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *); int (*open) (struct inode *, struct file *); int (*flush) (struct file *, fl_owner_t id); int (*release) (struct inode *, struct file *); int (*fsync) (struct file *, loff_t,