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マニュアルページでの機能検査マクロの要件の規定

関数が機能検査マクロの定義を必要とする場合、 マニュアルページの書式 (SYNOPSIS) の節に 以下の形式の注釈を入れる (以下の例は acct(2) のマニュアルページからの引用である)。

glibc 向けの機能検査マクロの要件
(feature_test_macros(7)
参照):

|| は、 acct(2) の定義を <unistd.h> から得るには、以下のマクロの定義のいずれかを、どのヘッダファイルの インクルードよりも前で行わなければならないことを意味する。

#define _BSD_SOURCE
#define _XOPEN_SOURCE        /* or any value < 500 */

別の方法としては、等価な定義をコンパイル用のコマンドで 指定することもできる。

cc -D_BSD_SOURCE
cc -D_XOPEN_SOURCE           # Or any value < 500

後で述べるが、 「いくつかの機能検査マクロはデフォルトで定義される」 点に注意すること。 このため、「書式」に記載された機能検査マクロを常に 明示的に指定する必要があるわけではない。

あまり多くないが、マニュアルページによっては、 機能検査マクロの要件を以下のように簡単な表現で記載する場合がある。 (以下の例は readahead(2) のマニュアルページからの引用である)。

#define _GNU_SOURCE
#include <fcntl.h>

ssize_t readahead(int fd, off64_t *offset, size_t count);

関数定義の公開に使える機能検査マクロが一つだけで、 デフォルトではそのマクロが定義されない場合に、 この形式の表現を利用する。

glibc が解釈する機能検査マクロ

以下では、Linux glibc 2.x (x > 0) において、 機能検査マクロがどのように扱われるかを説明する。

Linux/glibc は以下の機能検査マクロを解釈する:

__STRICT_ANSI__

ISO 標準の C。 gcc(1) を -std=c99 や -ansi などのフラグを付けて起動した場合、 このマクロは暗黙のうちに定義される。

_POSIX_C_SOURCE

このマクロを定義すると、ヘッダファイルで以下の定義が公開される。

_POSIX_SOURCE

このマクロは廃止予定である。 このマクロが定義されると、値に関わらず、 _POSIX_C_SOURCE を値 1 で定義するのと等価となる。

_XOPEN_SOURCE

このマクロを定義すると、ヘッダファイルで以下の定義が公開される。

_XOPEN_SOURCE_EXTENDED

このマクロが定義され、さらに _XOPEN_SOURCE が定義されていると、XPG4v2 (SUSv1) UNIX 拡張 (UNIX 95) に対応する定義が公開される。 _XOPEN_SOURCE が 500 以上の値で定義された場合、このマクロは暗黙のうちに定義される。

_ISOC95_SOURCE

ISO C (1990) Amendment 1 の定義 (C95 としても知られる) が公開される。 C95 における主要な変更点は国際化文字集合のサポートであった。 C95 の変更点は、これに続く C99 標準にも含まれた (言い換えると、_ISOC99_SOURCE を定義すると暗黙のうちに _ISOC95_SOURCE を定義されることを意味する)。

_ISOC99_SOURCE

ISO C (1990) の C99 拡張を公開する。 このマクロは glibc 2.1.3 以降で認識される。 初期のバージョン 2.1.x の glibc では、これと等価な _ISOC9X_SOURCE という名前のマクロが使われていた (なぜなら、C99 標準はまだ確定していなかったからである)。 _ISOC9X_SOURCE マクロの使用は廃止されているが、 glibc は過去との互換性のため今でもこのマクロを認識する。

_ISOC11_SOURCE

ISO C11 標準に準拠した宣言を公開する。 このマクロは glibc 2.16 以降で認識される。

_LARGEFILE64_SOURCE

LFS (Large File Summit) により "暫定拡張 (transitional extension)" Single UNIX Specification として規定された代替 API (alternative API) に関する定義を公開する ( http://opengroup.org/platform/lfs.html 参照)。 代替 API は新規オブジェクト (関数と型) の集合で構成され、 その名前は "64" で終わる (例えば、 off_t に対応するのは off64_t、 lseek() に対応するのは lseek64() である)。 新しいプログラムではこのインタフェースを利用しないこと。 代わりに _FILE_OFFSET_BITS=64 を利用すること。

_FILE_OFFSET_BITS

このマクロを値 64 で定義すると、ファイル I/O とファイルシステム操作に 関連する 32 ビット版の関数とデータタイプは自動的に 64 ビット版に 変換される。 これは、32 ビットシステムで大きなファイル (> 2 ギガバイト) の I/O を実行する際に役立つ (このマクロを定義すると、コンパイルし直すだけで大きなファイルを 扱えるプログラムを書くことができる)。 64 ビットシステムは、もともと 2 ギガバイトより大きなファイルを 扱えるので、64 ビットシステムではこのマクロは効果を持たない。

_BSD_SOURCE

このマクロを定義すると (値に関わらず) ヘッダファイルで BSD 由来の定義が公開される。 また、このマクロを定義すると、相容れない標準が存在する状況において BSD 由来の定義を優先するようになる。 ただし、 _SVID_SOURCE, _POSIX_SOURCE, _POSIX_C_SOURCE, _XOPEN_SOURCE, _XOPEN_SOURCE_EXTENDED, _GNU_SOURCE が一つでも定義された場合には、BSD 由来の定義は優先されなくなる。

_SVID_SOURCE

このマクロを定義すると (値に関わらず) ヘッダファイルで System V 由来の定義が公開される (SVID == System V Interface Definition; standards(7) 参照)。

_ATFILE_SOURCE (glibc 2.4 以降)

このマクロを定義すると (値に関わらず) ヘッダファイルで 名前の末尾が "at" の各種の関数の定義が公開される。 openat(2) 参照。 glibc 2.10 以降では、 _POSIX_C_SOURCE が 200809L 以上の値で定義された場合には、 このマクロも暗黙のうちに定義される。

_GNU_SOURCE

このマクロを定義すると (値に関わらず) 以下のマクロを定義するのと 等価になる: _BSD_SOURCE, _SVID_SOURCE, _ATFILE_SOURCE, _LARGEFILE64_SOURCE, _ISOC99_SOURCE, _XOPEN_SOURCE_EXTENDED, _POSIX_SOURCE, 値 200809L の _POSIX_C_SOURCE (バージョン 2.10 より前の glibc では値は 200112L、 バージョン 2.5 より前の glibc では値は 199506L、 バージョン 2.1 より前の glibc では値は 199309L), 値 700 の _XOPEN_SOURCE (バージョン 2.10 より前の glibc では値は 600、 バージョン 2.2 より前の glibc では値は 500)。 さらに、各種の GNU 固有の拡張も公開される。 指定された標準に矛盾があった場合は、 BSD 由来の定義が優先されなくなる。

_REENTRANT

このマクロを定義すると、いくつかのリエントラント (再入可能) な関数 定義が公開される。マルチスレッド・プログラムでは、この代わりに cc -pthread を使用すること。

_THREAD_SAFE

_REENTRANT の同義語。 他のいくつかの実装との互換性を提供するためのもの。

_FORTIFY_SOURCE (glibc 2.3.4 以降)

このマクロを定義すると、文字列やメモリの操作を行う様々な関数を 使用する際にバッファオーバーフローを検出するための軽めのチェックが 実行されるようになる。すべてのバッファオーバーフローが検出される わけではなく、あくまでよくある例についてだけである。 現在の実装では、以下の関数にチェックが追加されている: memcpy(3), mempcpy(3), memmove(3), memset(3), stpcpy(3), strcpy(3), strncpy(3), strcat(3), strncat(3), sprintf(3), snprintf(3), vsprintf(3), vsnprintf(3), gets(3). _FORTIFY_SOURCE が 1 に設定された場合、コンパイラの最適化レベルが 1 (gcc -O1) かそれ以上であれば、規格に準拠するプログラムの振る舞いを 変化させないようなチェックが実行される。 _FORTIFY_SOURCE が 2 に設定された場合、さらなるチェックが追加されるが、 規格に準拠するプログラムのいくつかが失敗する可能性がある。 いくつかのチェックはコンパイル時に実行でき、コンパイラの警告として 表示される。他のチェックは実行時に行われ、チェックに失敗した場合 には実行時エラーとなる。 このマクロを使用するにはコンパイラの対応が必要であり、 バージョン 4.0 以降の gcc(1) で利用できる。

デフォルトの定義、暗黙の定義、組み合わせ定義

機能検査マクロが一つも明示的に定義されなかった場合、 デフォルトで機能検査マクロ _BSD_SOURCE, _SVID_SOURCE, _POSIX_SOURCE, _POSIX_C_SOURCE=200809L が定義される (バージョン 2.10 より前の glibc では値は 200112L、 バージョン 2.4 より前の glibc では値は 199506L、 バージョン 2.1 より前の glibc では値は 199309L)。

__STRICT_ANSI__, _ISOC99_SOURCE, _POSIX_SOURCE, _POSIX_C_SOURCE, _XOPEN_SOURCE, _XOPEN_SOURCE_EXTENDED, _BSD_SOURCE, _SVID_SOURCE のいずれかが明示的に定義された場合、 _BSD_SOURCE と _SVID_SOURCE はデフォルトでは定義されない。

_POSIX_SOURCE と _POSIX_C_SOURCE が明示的に定義されない場合で、 __STRICT_ANSI__ が定義されない、もしくは _XOPEN_SOURCE が 500 以上の値で定義されたときには、

また、複数のマクロを定義することもできる。 この場合、定義したマクロはすべて有効になる。

Program source

/* ftm.c */
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int
main(int argc, char *argv[])
{
#ifdef _POSIX_SOURCE
    printf("_POSIX_SOURCE defined\n");
#endif
#ifdef _POSIX_C_SOURCE
    printf("_POSIX_C_SOURCE defined: %ldL\n", (long) _POSIX_C_SOURCE);
#endif
#ifdef _ISOC99_SOURCE
    printf("_ISOC99_SOURCE defined\n");
#endif
#ifdef _XOPEN_SOURCE
    printf("_XOPEN_SOURCE defined: %d\n", _XOPEN_SOURCE);
#endif
#ifdef _XOPEN_SOURCE_EXTENDED
    printf("_XOPEN_SOURCE_EXTENDED defined\n");
#endif
#ifdef _LARGEFILE64_SOURCE
    printf("_LARGEFILE64_SOURCE defined\n");
#endif
#ifdef _FILE_OFFSET_BITS
    printf("_FILE_OFFSET_BITS defined: %d\n", _FILE_OFFSET_BITS);
#endif
#ifdef _BSD_SOURCE
    printf("_BSD_SOURCE defined\n");
#endif
#ifdef _SVID_SOURCE
    printf("_SVID_SOURCE defined\n");
#endif
#ifdef _ATFILE_SOURCE
    printf("_ATFILE_SOURCE defined\n");
#endif
#ifdef _GNU_SOURCE
    printf("_GNU_SOURCE defined\n");
#endif
#ifdef _REENTRANT
    printf("_REENTRANT defined\n");
#endif
#ifdef _THREAD_SAFE
    printf("_THREAD_SAFE defined\n");
#endif
#ifdef _FORTIFY_SOURCE
    printf("_FORTIFY_SOURCE defined\n");
#endif
    exit(EXIT_SUCCESS);
}