DSP編程技巧之9-揭開編譯器神秘面紗之鉤子函數(shù)與庫函數(shù)

 鉤子函數(shù)(hook function)是在進入程序中的函數(shù)或者退出函數(shù)時調(diào)用的程序。它們的用途包括：調(diào)試(debug)、跟蹤(trace)、評估(profile)以及堆棧溢出的檢測等。我們可以通過表1中的選項對鉤子函數(shù)的使用進行控制。

表1 入口/出口鉤子函數(shù)選項

關(guān)于鉤子函數(shù)，在CCS的編譯器里還有以下的幾個規(guī)則可以補充說明一下：

1. 使能鉤子函數(shù)選項的話，會默認(rèn)使用表1中的定義方法創(chuàng)建鉤子函數(shù)的隱式聲明。此時如果我們要聲明或者定義鉤子函數(shù)的功能的話，必須與這個隱式聲明使用相同的定義方式。

2. 在C++編程的時候，鉤子函數(shù)被聲明為外部的C函數(shù)，這時候我們可以使用C語言或者匯編語言來編寫鉤子函數(shù)的程序，因為使用的是extern C的調(diào)用方法，所以我們不用擔(dān)心會違反C++的函數(shù)名字改編(name mangling)規(guī)則而產(chǎn)生編譯錯誤。

3. 鉤子函數(shù)可以被聲明為inline內(nèi)聯(lián)類型的，此時編譯器把它們與其它的內(nèi)聯(lián)函數(shù)按照相同的規(guī)則進行處理，例如函數(shù)優(yōu)化等選項對它們起相同的作用。

4. 入口鉤子函數(shù)和出口鉤子函數(shù)是互相獨立的，我們可以只使用它們中的一個，或者同時使用它們。

5. 我們要避免對鉤子函數(shù)的遞歸調(diào)用，也就是說在鉤子函數(shù)中不要調(diào)用其它包含了對鉤子函數(shù)本身進行調(diào)用的函數(shù)(有點小拗口)。為了防止這種潛在bug的發(fā)生，編譯器對鉤子函數(shù)的產(chǎn)生有一些限制，例如對于內(nèi)聯(lián)類型的函數(shù)或者鉤子函數(shù)本身，我們都無法為它們產(chǎn)生一個鉤子函數(shù)。

那如果在優(yōu)化選項的作用下，編譯器把某些函數(shù)自動優(yōu)化為內(nèi)聯(lián)函數(shù)的話，我們已經(jīng)為它們產(chǎn)生的鉤子函數(shù)會不會導(dǎo)致錯誤呢?此時我們要使用--remove_hooks_when_inlining選項把編譯器自動內(nèi)聯(lián)的函數(shù)的入口/鉤子出口函數(shù)給優(yōu)化掉。

6. 如果我們不希望產(chǎn)生鉤子函數(shù)的話，在編程時可以直接使用與處理指令阻止產(chǎn)生鉤子函數(shù)。在C語言編程時，使用方法為#pragma NO_HOOKS ( func );

在C++編程時，使用方法#pragma NO_HOOKS;(話說C++的語法經(jīng)常比C的要簡短一些)。

鉤子函數(shù)相關(guān)的控制選項并不多，不過其使用時的條條框框卻真不少。下面我們換個輕松點的看看，比如庫函數(shù)選項。庫函數(shù)一般是指編譯器提供的可在C/C++源程序中調(diào)用的函數(shù)?？煞譃閮深?，一類是C語言標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的庫函數(shù)，一類是編譯器特定的庫函數(shù)。庫中存放函數(shù)的名稱和對應(yīng)的目標(biāo)代碼，以及連接過程中所需的重定位信息，一般情況下廠家不會向我們開放庫函數(shù)的內(nèi)容。當(dāng)然，在CCS編程中，如果我們我們需要分享某個功能給別人，但是又不想讓他們知道函數(shù)的內(nèi)容，也可以把我們的函數(shù)甚至程序封裝為一個庫函數(shù)(CCS一般情況下我們用它產(chǎn)生.out二進制文件，此外還可以產(chǎn)生.lib庫文件)就行了。

庫函數(shù)大家都不陌生，比如在C2000 DSP的編程中，為了使用定點數(shù)學(xué)庫的相關(guān)函數(shù)，我們要把IQmath.lib加入到工程里;為了使用FPU相關(guān)的浮點函數(shù)庫，我們需要調(diào)用C28x_FPU_Lib_Beta1.lib等。在CCS編譯環(huán)境下，庫函數(shù)的相關(guān)選項并不多，也不復(fù)雜，如表2、表3所示。

表2 庫函數(shù)選項1

在使用編譯器的--opt_level=3優(yōu)化級別(即-O3，文件級別的優(yōu)化)的情況下，編譯器會對已知的庫函數(shù)利用已有的優(yōu)化規(guī)則直接輸出優(yōu)化結(jié)果。但是如果我們對標(biāo)準(zhǔn)的庫函數(shù)進行重定義，即標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)的定義發(fā)生了改變的話，則對它的優(yōu)化將失效。

表2 庫函數(shù)選項2