前言 - 需要点开头
C11标准是C语言标准的第三版（2011年由ISO/IEC发布），前一个标准版本是C99标准。
相比C99，C11有哪些变化呢！！所有的测试全部基于能够和标准贴合的特性平台. 但是绝大部
分来源于 GCC. 这里不妨教大家源码安装最新的GCC吧。
a. 首先去 GNU GCC官网下载最新的 GCC 源码
GCC ： https://gcc.gnu.org/
下载最新源码， 安装过程中可能提示下面这句话
configure: error: Building GCC requires GMP 4.2+, MPFR 2.4.+ and MPC 0.8.+.
说白了缺少上面 GMP，MPFR，MPC 三个组件。 那么开始下载
GMP ： ftp://ftp.gnu.org/gnu/gmp/
MPFR： http://www.mpfr.org/mpfr-current/
MPC ： ftp://ftp.gnu.org/gnu/mpc/
b. 开始挨个解压安装 GMP → MPFR → MPC → GCC
开始执行命令跑起来。
cd gmp-6.1./
mkdir gmp-6.1.-build
cd gmp-6.1.-build
../configure
我们如果出现
checking for suitable m4... configure: error: No usable m4 in $PATH or /usr/5bin (see config.log for reasons).
不用怕，那就继续安装 m4
cd m4-1.4. mkdir m4-1.4.-build cd m4-1.4.-build ../configure make sudo make install
那继续安装 GMP。
cd ../../gmp-6.1. /gmp-6.1.-build ../configure make sudo make install
随后就是 MPFR
cd ../../mpfr-3.1. mkdir mpfr-3.1.-build cd mpfr-3.1.-build ../configure make sudo make install
然后就是 MPC
cd ../../mpc-1.0. mkdir mpc-1.0.-build cd mpc-1.0.-build ../configure make sudo make install
最后还是回到我们的 gcc
cd ../../gcc-7.2. mkdir gcc-7.2.-build cd gcc-7.2.-build ../configure
又是不好意思，提示下面错误信息
configure: error: I suspect your system does not have -bit development libraries (libc and headers).
If you have them, rerun configure with --enable-multilib. If you do not have them,
and want to build a -bit-only compiler, rerun configure with –disable-multilib.
继续
../configure --enable-multilib make
不好意思又来了
checking dynamic linker characteristics... configure: error: Link tests are not allowed after GCC_NO_EXECUTABLES.
Makefile:: recipe for target 'configure-stage1-zlib' failed
make[]: *** [configure-stage1-zlib] Error
make[]: Leaving directory '/home/wangzhi/桌面/gcc-7.2.0/gcc-7.2.0-build'
Makefile:: recipe for target 'stage1-bubble' failed
make[]: *** [stage1-bubble] Error
make[]: Leaving directory '/home/wangzhi/桌面/gcc-7.2.0/gcc-7.2.0-build'
Makefile:: recipe for target 'all' failed
make: *** [all] Error
没关系我们继续搞，存在首次安装GCC不彻底污染问题，清理后继续安装
make distclean ../configure –enable-multilib make
还是不行更换思路, 走插件全安装
sudo apt-get install gawk sudo apt-get install gcc-multilib
sudo apt-get install binutils
sudo apt-get install lzip make distclean ../configure make sudo make install
见过漫长的等待，下面就是见证历史奇迹的时候了。
到这里关于 GCC 升级到最新版本问题以及搞定。
正文 - C11标准特性研究
1、对齐处理
alignof(T)返回T的对齐方式，aligned_alloc()以指定字节和对齐方式分配内存，头文件<stdalign.h>
定义了这些内容。我们首先看看 stdalign.h 中定义
/* ISO C1X: 7.15 Alignment <stdalign.h>. */ #ifndef _STDALIGN_H
#define _STDALIGN_H #ifndef __cplusplus #define alignas _Alignas
#define alignof _Alignof #define __alignas_is_defined 1
#define __alignof_is_defined 1 #endif #endif /* stdalign.h */
alignas 设置内存的对其方式， alignof 返回内存的对其方式。
Aligned.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdalign.h> #define _INT_NAME (128) struct names {
int len;
char name[];
}; struct people {
int id;
alignas(struct names) char name[sizeof(struct names) + _INT_NAME];
}; static void test_aligned(void) {
printf("sizeof(struct people) = %zu.\n", sizeof(struct people)); // 控制内存布局
struct people pe = { };
struct names * name = (struct names *)pe.name;
name->len = _INT_NAME;
strcpy(name->name, "你好吗？");
printf("people len = %d, name = %s.\n", pe.id, name->name); // 测试内存对其
printf("alignof(struct people) = %zu.\n", alignof(struct people)); // 接着控制内存布局
alignas(struct names) char xname[sizeof(struct names) + _INT_NAME];
struct names * xna = (struct names *)xname;
strcpy(xna->name, "我还行！"); //
// 另一种内存申请, 一种演示， malloc已经够额
// aligned_alloc 相比 malloc 多了第一个参数， 这个参数必须是2的幂
// 在特定嵌入式平台会使用
//
void * ptr = aligned_alloc(alignof(struct names), _INT_NAME);
if (NULL == ptr)
exit(EXIT_FAILURE);
free(ptr);
}
2、 _Noreturn
_Noreturn是个函数修饰符，位置在函数返回类型的前面，声明函数无返回值，
有点类似于gcc的__attribute__((noreturn))，后者在声明语句尾部。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> _Noreturn static void _test(void) {
puts("func _test C11 never returns");
abort();
} int main(int argc, char * argv[]) {
_test();
}
3、 _Generic
_Generic支持轻量级范型编程，可以把一组具有不同类型而却有相同功能的函数抽象为一个接口。
#include <stdio.h> void sort_insert_int(int a[], int len);
void sort_insert_float(float a[], int len);
void sort_insert_double(double a[], int len); #define sort_insert(a, len) \
_Generic(a, \
int * : sort_insert_int, \
float * : sort_insert_float, \
double * : sort_insert_double)(a, len) //
// file : generic.c
// test : C11 泛型用法
//
int main(int argc, char * argv[]) {
int a[] = { , , , , , , , , , , , };
int i, len = sizeof a / sizeof (*a); sort_insert(a, len); for (i = ; i < len; ++i)
printf("%2d ", a[i]);
putchar('\n'); return ;
} #define sort_insert_definition(T) \
void \
sort_insert_##T (T a[], int len) { \
int i, j; \
for (i = ; i < len; ++i) { \
T key = a[j = i]; \
while (j > && a[j - ] < key) { \
a[j] = a[j - ]; \
--j; \
} \
a[j] = key; \
} \
} sort_insert_definition(int)
sort_insert_definition(float)
sort_insert_definition(double)
最终输出结果如下
4、 _Static_assert()
_Static_assert()，静态断言，在编译时刻进行，断言表达式必须是在编译时期可以计算的表达式，
而普通的assert()在运行时刻断言。
#include <stdio.h>
int main(void) {
printf("C version : %ld.\n", __STDC_VERSION__);
_Static_assert(__STDC_VERSION__ < 201112L, "It is c11 version");
return ;
}
其实本质等同于, 真的有点鸡肋
#if __STDC_VERSION__ >= 201112L
# error "It is c11 version"
#endif
5、安全版本的几个函数
gets_s()取代了gets()，原因是后者这个I/O函数的实际缓冲区大小不确定，
以至于发生常见的缓冲区溢出攻击，类似的函数还有其它的。
_Success_(return != )
_ACRTIMP char* __cdecl gets_s(
_Out_writes_z_(_Size) char* _Buffer,
_In_ rsize_t _Size
);
目前在 VS 中有这个函数实现. C11 废弃了 gets, 这里是最接近的 api, 相比 fgets 它不会记录最后一个 '\n'.
并且会在最后一个字符添加 '\0'. 其中 rsize_t 和 size_t 类型是一样的, 但是
#if __STDC_WANT_SECURE_LIB__
typedef size_t rsize_t;
#endif #if __STDC_WANT_SECURE_LIB__
#ifndef RSIZE_MAX
#define RSIZE_MAX (SIZE_MAX >> 1)
#endif
#endif
也就是 gets_s 第二参数合法区间就是 [1, RSIZE_MAX], 否则它会什么都不做.
6、 fopen() 新模式
fopen() 增加了新的创建、打开模式“x”，在文件锁中比较常用。类似 POSIX 中的
O_CREAT | O_EXCL. 文件已存在或者无法创建（一般是路径不正确）都会导致 fopen
失败。文件以操作系统支持的独占模式打开。可惜的是当前 CL or GCC 都没有提供支持.
主要原因是 glibc 没有提供支持!
7、匿名结构体、联合体。
例如下面这样, 直接 struct cjson::vs 这种访问. 一种语法层面优化.
struct cjson {
struct cjson * next;
struct cjson * child;
unsigned char type;
char * key;
union {
char * vs;
double vd;
};
};
8、多线程
头文件<threads.h>定义了创建和管理线程的函数，新的存储类修饰符_Thread_local限定了变
量不能在多线程之间共享。只能等待 glibc 去支持, 单纯而言可以将 pthread 引入标准线程库.
_Thread_local 等价于线程 pthread_key_t 的私有变量, 不是特别适合不推荐使用.
9、 _Atomic类型修饰符和头文件<stdatomic.h>。
原子操作也算是 C11 看着 C++11 急眼了, 直接引入的类型. 把编译器提供的特性纳入标准中.
同样支持的很一般般. 但是可以一用. 展示一种最简单的自旋锁写法:
include <stdatomic.h> // 标记类型, init lock
atomic_flag flag = ATOMIC_FLAG_INIT; // 尝试设置占用(原子操作), try lock
atomic_flag_test_and_set(&flag); // 释放(原子操作), unlock
atomic_flag_clear(&flag);
10、改进的Unicode支持和头文件<uchar.h>。
提供了utf-8和 utf-16, utf-32 字符之间转换. 其中 uchar.h 在 winds 一种实现如下:
//
// uchar.h
//
// Copyright (c) Microsoft Corporation. All rights reserved.
// #pragma once
#define _UCHAR #include <corecrt.h> _CRT_BEGIN_C_HEADER #define __STDC_UTF_16__
#define __STDC_UTF_32__ typedef unsigned short _Char16_t;
typedef unsigned int _Char32_t; #if !defined __cplusplus || (defined _MSC_VER && _MSC_VER < 1900)
typedef unsigned short char16_t;
typedef unsigned int char32_t;
#endif _Check_return_ _ACRTIMP size_t __cdecl mbrtoc16(_Out_opt_ char16_t *_Pc16, _In_reads_or_z_opt_(_N) const char *_S, _In_ size_t _N, _Inout_ mbstate_t *_Ps);
_Check_return_ _ACRTIMP size_t __cdecl c16rtomb(_Out_writes_opt_() char *_S, _In_ char16_t _C16, _Inout_ mbstate_t *_Ps); _Check_return_ _ACRTIMP size_t __cdecl mbrtoc32(_Out_opt_ char32_t *_Pc32, _In_reads_or_z_opt_(_N) const char *_S, _In_ size_t _N, _Inout_ mbstate_t *_Ps);
_Check_return_ _ACRTIMP size_t __cdecl c32rtomb(_Out_writes_opt_() char *_S, _In_ char32_t _C32, _Inout_ mbstate_t *_Ps); _CRT_END_C_HEADER /*
* Copyright (c) 1992-2013 by P.J. Plauger. ALL RIGHTS RESERVED.
* Consult your license regarding permissions and restrictions.
V6.40:0009 */
使用起来也很简单.
#include <stdio.h>
#include <uchar.h>
#include <locale.h>
#include <string.h> //
// uchar test
//
int main(int argc, char * argv[]) {
size_t i, len;
const char * str = u8"z\u00df\u6c34\U0001F34C"; // 或 u8"zß水