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剖析什么是C語言中的隱式函數聲明

Q4MP_gh_c472c21 ? 來源:路飯網 ? 作者:路飯網 ? 2021-05-25 09:38 ? 次閱讀

「1、什么是C語言的隱式函數聲明」

在C語言中,函數在調用前不一定非要聲明。如果沒有聲明,那么編譯器會自動按照一種隱式聲明的規則,為調用函數的C代碼產生匯編代碼。下面是一個例子:

pIYBAGCsVSSAHJBCAAAN2ink3eI176.png

單純的編譯上述源代碼,并沒有任何報錯,只是在鏈接階段因為找不到名為any_name_function的函數體而報錯。


o4YBAGCsVT-AE4exAAAXtEILXzs993.png

之所以編譯不會報錯,是因為C語言規定,對于沒有聲明的函數,自動使用隱式聲明。相當于變成了如下代碼:


pIYBAGCsVViAajJtAAAQPH_wkyI684.png

「2、帶來的問題」「2.1 隱式聲明函數名稱恰好在鏈接庫中存在,但返回非int類型」

前面給出的例子,并不會造成太大影響,因為在鏈接階段很容易發現存在的問題。然而下面這個例子則會造成莫名的運行時錯誤。

#include
intmain(intargc,char**argv)
{
doublex=sqrt(1);
printf("%lf",x);
return0;
}

gcc編譯鏈接:

[smstong@centos192test]$gcc-cmain.c
main.c:在函數‘main’中:
main.c警告:隱式聲明與內建函數‘sqrt’不兼容
[smstong@centos192test]$gccmain.o

運行結果:

1.000000

編譯時會給出警告,提示隱式聲明與內建函數’sqrt’不兼容。

gcc編譯器在編譯時能夠自動在常用庫頭文件(內建函數)中查找與隱式聲明同名的函數,如果發現兩者并不相同,則會按照內建函數的聲明原型去生成調用代碼。

這往往也是程序員預期的想法。上面的例子中隱式聲明的函數原型為:

intsqrt(int);

而對應的同名內建函數原型為:

doublesqrt(double);

最終編譯器按照內建函數原型進行了編譯,達到了預期效果。然而gcc編譯器的這種行為并不是C語言的規范,并不是所有的編譯器實現都有這樣的功能。同樣的源碼在VC++2015下編譯運行的結果卻是:

VC++編譯:

warning C4013:“sqrt”未定義;假設外部返回 int

運行結果:

2884223.000000

顯然,VC++編譯器沒有沒有所謂的“內建函數”,只是簡單的按照隱式聲明的原型,生成調用sqrt函數的代碼。

由于返回類型和參數類型的不同,導致錯誤的函數調用方式,產生莫名奇妙的運行時錯誤。

對著這種情況,由于返回類型的不同,兩種編譯器都可以給出警告信息,至少能引起程序員的注意。而下面這種情況,則更加隱蔽。

「2.2 隱式聲明函數名稱恰好在鏈接庫中存在,且返回int類型」

測試代碼如下:

#include

intmain(intargc,char**argv)
{
intx=abs(-1);
printf("%d",x);
return0;
}

此時,由于隱式聲明的函數原型與gcc的內建函數原型完全相同,所以gcc不會給出任何警告,結果也是正確的。而VC++則仍然會給出警告:warning C4013: “abs”未定義;假設外部返回 int。

無論如何,隱式聲明的函數原型與庫函數完全相同,所以鏈接運行都是沒有問題的。

下面,稍微改動一下代碼:

#include

intmain(intargc,char**argv)
{
intx=abs(-1,2,3,4);
printf("%d",x);
return0;
}

gcc下編譯鏈接沒有任何報錯。

gcc編譯鏈接:

[smstong@centos192test]$gcc-cmain.c

[smstong@centos192test]$gccmain.o

可見,gcc的內建函數機制并不關心函數的參數,只是關心函數的返回值。

vc++編譯鏈接:

warning C4013:“abs”未定義;假設外部返回 int

雖然這個例子的運行結果都是正確的,但是這種正確是“碰巧”的,因為額外的函數參數并沒有影響到結果。這種偶然正確是程序中要避免的。

「3、編程中注意事項」

C語言的隱式函數聲明,給程序員帶來了各種困惑,給程序的穩定性帶來了非常壞的影響。不知道當初C語言設計者是如何考慮這個問題的?

為了避免這種影響,強烈建議程序員重視編譯器給出的關于隱式聲明的警告,及時通過包含必要的頭文件來消除這種警告。

對于gcc來說,前面給出的那個abs(-1,2,3,4)的特殊例子,編譯器根本不會產生任何警告,只能靠程序員熟悉自己調用的每一個庫函數了。

為了避免這種問題,在C語言的C99版本中,無論如何都會給出警告。如gcc使用C99編譯上述代碼。

gcc -std=c99編譯:

[smstong@centos192test]$gcc-cmain.c-std=c99

main.c:在函數‘main’中:
main.c警告:隱式聲明函數‘abs’

而C++則更嚴格,直接拋棄了隱式函數聲明,對于未聲明函數的調用,將直接無法通過編譯。

g++編譯:

[smstong@centos192test]$g++main.c

main.c:Infunction‘intmain(int,char**)’:
main.c錯誤:‘abs’在此作用域中尚未聲明

vc++編譯(作為C++):

errorC3861:“abs”:找不到標識符

在函數強類型這一點上,C++確實比C更嚴格,更嚴謹。

編輯:jq

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原文標題:什么是C語言中的隱式函數聲明?

文章出處:【微信號:gh_c472c2199c88,微信公眾號:嵌入式微處理器】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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