今天下了Apple最新的XCode4.6，里面包含了最新的Apple LLVM4.2編譯器，其中令人十分欣喜的是C語言編譯器語言選項中多了C11以及gnu11。
之前在Apple LLVM4.0開始就已經支持了C11標准中一個比較重要的語法特性——泛型機制（詳細可參考這篇博文：
C11標准的泛型機制
）。而現在，既然已經徹底推出了GNU11規范，那么我們來簡單地探究一下，此次Apple LLVM4.2支持了哪些C11標准中的語法特性。
我這里列出了5大語法特性：
1、數據對齊（Alignment）
2、泛型表達式（Type-generic expressions）
3、原子數據類型（Atomics）
4、靜態斷言：（static assertion）
5、匿名結構與聯合（Anonymous structures and unions）——其實這個語法特性在GNU擴展語法中已經被GCC編譯器所支持。
下面提供一些樣例代碼來介紹這些特性以及如何使用這些特性：
//
// main.c
// CTest
//
// Created by zenny_chen on 12-12-1.
// Copyright (c) 2012年 zenny_chen. All rights reserved.
//
#include <stdio.h>
#include <stdalign.h>
#include <stddef.h> // no max_align_t
#include <string.h>
//#include <threads.h> not defined
//#include <uchar.h> not defined
//#include <stdatomic.h> not defined
#define Zenny_IsEqual4BasicTypes(a, b) _Generic((a), \
const char*: strcmp(a, b) == 0, \
char*: strcmp(a, b) == 0, \
const char[sizeof(a)]: strcmp(a, b) == 0, \
char[sizeof(a)]: strcmp(a, b) == 0, \
default: (a) == (b))
static volatile _Atomic(int) a = 100;
int main(int argc, const char * argv[])
{
// 1. Alignment
char _Alignas(long double) buf1[30] = { [0] = 10, [2] = -128, [29] = 127 };
char _Alignas(32) buf2[7] = { [0] = 10, [2] = -128 };
printf("The address of buf1 is: 0x%.16lX\n", (size_t)buf1); // 16-byte aligned
printf("The address of buf1 is: 0x%.16lX\n", (size_t)buf2); // 32-byte aligned
// 在C++的<cstddef>中定義了max_align_t為long double，但在C的<stddef.h>頭文件中沒有定義
printf("The max align size is: %lu\n", _Alignof(long double));
// 2. Type-generic expressions
printf("1 == 2? %d\n", Zenny_IsEqual4BasicTypes(1, 2));
const char words[] = "Hi";
printf("Hi == words? %d\n", Zenny_IsEqual4BasicTypes("Hi", words)); // Use char[3]
printf("words == Hi? %d\n", Zenny_IsEqual4BasicTypes(words, "Hi")); // Use const char[3]
// 3. Atomics
_Atomic(int) volatile *p = &a;
++(*p);
printf("The value is: %d\n", a);
// 4. _Static_assert: _Static_assert會在編譯時做斷言處理，因此第一個參數必須是常量表達式
_Static_assert(sizeof(void) == 1, "sizeof(void) !=1 and that is not expected!");
// 5. Anonymous structures and unions
struct T { int tag; union { int i; float f; }; };
struct T t = {.tag = 100, .f = -100.25f};
printf("The improper value is: %d\n", t.tag + t.i);
printf("The suitable value is: %f\n", t.tag + t.f);
return 0;
}
在Apple LLVM4.2中沒被實現的C11標准有：
1、與<threads.h>相關的特性，包括不支持_Thread_local關鍵字。
2、與<uchar.h>相關的特性，包括不支持char16_t以及char32_t。
3、不支持_Noreturn函數指示符。
我同時也在Ubuntu下用了GCC4.7.2。該編譯器支持了<uchar.h>以及_Noreturn，但是對_Generic尚未支持。
而在最新的LLVM Clang中看到了Clang C編譯器又增加了一個非常有趣的特性——函數重載。這個重載方式與限制跟C++中的一樣。只需通過__attribute__((overloadable))來指定即可。下面看一下示例代碼：
static void __attribute__((overloadable)) MyFunc(float x)
{
puts("This is a float function");
}
static int __attribute__((overloadable)) MyFunc(int x)
{
puts("This is an integer function");
return x;
}
int main(void)
{
MyFunc(1.0f);
MyFunc(1);
}
關於LLVM Clang更多信息可以參考此鏈接：http://clang.llvm.org/docs/index.html
這里會放最新LLVM Clang版本的手冊以及各類文檔。
而到了Apple LLVM 5.0之后，對C11標准的UTF-8、UTF-16以及UTF32編碼格式都有了非常好的支持提升。C11標准中，字符串前綴u8表示以UTF-8編碼的字符串，u前綴表示UTF-16編碼的字符串，U前綴表示UTF-32編碼的字符串。其中，UTF-8編碼是變長編碼格式，一個字符所占字節數從1到6字節不等。而UTF-16是定長編碼，一個字符總是2個字節。UTF-32也是定長編碼，一個字符總是4個字節。比如以下代碼：
const char *utf8Str = u8"哈羅"; unichar utf16c = u'你'; unsigned utf32c = U'好'; const unichar *utf16Str = u"，世界！"; printf("UTF-16 char size is: %lu\n", sizeof(u'你')); // 2個字節 printf("UTF-32 char size is: %lu\n", sizeof(U'好')); // 4個字節 NSString *str = [NSString stringWithCString:utf8Str encoding:NSUTF8StringEncoding]; NSLog(@"str = %@", str); str = [NSString stringWithFormat:@"%C%C%S", utf16c, (unichar)utf32c, utf16Str]; NSLog(@"str = %@", str);
這里需要注意，u8前綴只能跟字符串字面量，而不能跟字符字面量。而u以及U既可以跟字符字面量也可以跟字符串字面量。
不過，在Apple LLVM5.0以及Apple LLVM 5.1中，尚未引入<uchar.h>標准庫。但是它已經定義了unichar這個類型，它實際上是unsigned short類型，正好能對上UTF-16字符。而對於UTF-32編碼，由於不管是iOS還是OS X都沒有開始很好支持，因此僅僅是語法上支持而已。這里用unsigned來存UTF-32編碼字符。