為什么聲明的原型的函數類型不需要與實際函數的類型匹配？

Question

我有一個使用功能function_1的file1。 在使用file1編譯的file2中，我將該函數定義為int function_1(char a) 。 在我的file1中，我有原型行void function_1(char a) 。 當我進行編譯和測試時，一切正常，並且沒有任何警告。 為什么這樣可以？ 為什么無論哪種方式都要求原型函數類型？

編輯：我很感謝警告，但只有默波芬嘗試回答所提出的問題，盡管我對回答不滿意。 如果鏈接器不檢查類型，為什么它甚至根本不應該成為聲明的一部分？

Answer 1

這是因為編譯器會針對給定的單個文件進行所有檢查，並且編譯結果僅包含對名稱function_1的引用。 鏈接器不檢查任何類型，它僅連接名稱。

C使用類型有兩個目的：

1. 用於一致性檢查（以防止程序員犯（一些）明顯的錯誤）
2. 對於代碼生成（類型告訴編譯器要為變量保留多少內存，生成哪些代碼來訪問它們，等等）

所有這些一次完成一個編譯單元。 （編譯單元基本上是一個.c文件，其中包括所有標頭。）

您可以在不同的編譯單元中聲明不同類型的相同名稱。 （因為編譯器一次只考慮一個單元，所以不會捕獲該單元。）

但這意味着您有兩段代碼，對程序要處理的實體類型有不同的想法。 這會在運行時導致有趣和令人興奮的錯誤。 具體細節取決於您的平台/ ABI。

例如，在x86上， float和int具有相同的大小（4個字節）。 您可以定義一個功能

float foo(void) { return 42.0f; }

在文件A中並聲明為

int foo(void);

您可能希望生成的程序可以正常運行，只是它將重新解釋42.0f的位模式為整數。 但這不是發生的情況：調用約定指定%eax寄存器中返回int ，而float使用%st0浮點寄存器。 可能的結果是，A將把42.0f放在%st0而B將采用%eax中的任何值作為foo的返回值。

（這可能會以更有趣的方式出錯：例如float bar[] = { ... };在一個文件中可以使用float bar[] = { ... };在另一個文件中可以使用void bar(void);在另一個文件中。這可能會導致第二個文件解釋內容浮點數組作為機器代碼（在調用bar()時執行）。

這就是為什么編譯器需要知道參數的類型和返回值的原因：因此，它可以為函數調用生成正確的代碼（將參數放在函數期望的位置，並從函數放入的位置獲取返回值） 。

但是不幸的是，它不會交叉檢查多個文件中的聲明，而是依靠程序員來正確地執行它。 這就是為什么最佳實踐是在標頭文件中聲明“導出的”（或“公共”）函數（即未標記為static函數），該標頭文件同時包含在定義函數的文件和這些函數的用戶中。 這樣，您無需手動聲明要調用的函數，並且無論如何都要進行聲明，任何類型的不匹配都將被視為無效/不兼容的重新聲明。