深入剖析C++的 “属性“（Attribute specifier sequence）

引言

在阅读开源项目源代码是，发现了一个有趣且特殊的C++特性：属性。

属性（attribute specifier sequences）是在C++11标准引入的。在C++11之前，编译器特有的扩展被广泛用来提供额外的代码信息。例如，GNU编译器（GCC）使用__attribute__来控制函数的行为。但是缺点也很明显，那就是这种方式缺乏标准化，不同编译器的特性并不兼容，严重影响了代码的可移植性。

为了解决这一问题，C++11标准引入了属性，提供一种标准化的方法来给编译器额外的信息。属性既可以应用于类型声明，也可以应用于声明语句、定义、代码块等，为编译器提供了关于编码意图的附加信息。

属性的作用

属性引入C++后，提供了以下几个方面的价值：

1. 可移植性：提供了一种标准的方式来传达编译器特定的信息，减少了依赖特定编译器扩展的需要。

2. 可读性：通过标准的属性，代码的特定行为和意图被清晰地表达，易于他人理解。

3. 健壮性：属性可以帮助检测潜在的错误，如忽略了重要的函数返回值。

4. 性能：许多属性可以帮助编译器进行优化，提高程序性能。

常见属性

以下是C++中一些常用的属性：

1. [[noreturn]] - 表明函数不会返回到调用者。这通常用于那些通过抛出异常或终止程序来退出的函数。

2. [[nodiscard]] - 用于函数或类型，标明调用者不应忽略返回值。对于类型，它表示该类型的对象或其构造函数返回的对象不应被忽略。

3. [[deprecated]] - 标记某个实体（如函数、类、类型别名、变量等）为过时的，建议不要使用。可选地，可以提供一条消息说明替代的使用方式。

4. [[fallthrough]] - 在C++17中引入，用于switch语句的case节中，明确表示允许控制流从当前case分支无条件跳转到下一个case分支的行为，避免编译器生成可能的警告。

5. [[maybe_unused]] - 表示某个实体（如函数、类、变量等）可能不会被使用，从而防止编译器发出未使用警告。

6. [[likely]] 和 [[unlikely]] - 这两个属性是在C++20中引入的，用来显式地指示给定的布尔表达式结果的可能性。[[likely]]表示表达式结果为true的可能性更高，而[[unlikely]]表示结果为false的可能性更高。

7. [[no_unique_address]] - 在C++20中引入，它指示类成员不必拥有唯一的地址，允许空基优化或类似的优化技术。

这些属性可以用来改善代码的文档化、提高性能、帮助编译器检查错误和警告，以及启用或禁用特定的编译器行为。
它们是现代C++编程中代码质量和维护方面的重要工具。不同的编译器可能对属性的支持程度有所不同。

常用属性示例

[[noreturn]]

[[noreturn]]属性指示某个函数不会返回到调用者。这通常用于那些通过抛出异常或终止程序来退出的函数。

[[noreturn]] void terminate_program() {
   
    // ... 清理操作 ...
    std::exit(1); // std::exit不返回
}

[[nodiscard]]

[[nodiscard]]属性用于函数或类型，标明调用者不应忽略返回值。这有助于防止编码中的错误，例如忘记处理函数返回的错误代码。

[[nodiscard]] int compute() {
   
    // ... 计算操作 ...
    return result;
}

void example()