这不是关于语言的具体问题，而是关于一般编程的更多问题。这个问题是在我与一位朋友就我最近从我的 C++ 课程中了解到的“函数原型”开始争论之后提出的。我向他提到原型是您必须在代码开头创建的函数头，因此编译器会在运行时分配一些空间，然后才能到达实际函数。然后我们开始讨论其他不使用函数原型的编程语言（如 java 或 python）——就我们而言——实际上是否有一个类似于 C++ 的系统，只是它们自己处理而不是处理它让用户创建它们。
所以我们很想知道，函数原型到底是什么？他们只对 C/C++ 负责，还是其他编程语言使用它们？作为未来的程序员，我需要更多地开发它吗？感谢您的帮助！
【问题讨论】：
标签： language-agnostic function-prototypes
对于 C 和 C++，“原型”一词指的是特定的声明语法。
在 C 的最早版本中，函数定义写成
int func( arg1, arg2, arg3 ) // no types in argument list, just identifiers
int arg1;
double arg2;
char *arg3;
{
// function body
}
声明写成
int func( ); // no argument list
函数参数列表只包含标识符，没有类型信息——这是单独提供的。函数声明不包含参数，只包含返回类型。
C++引入，C后来采用了原型语法的概念，其中类型信息都包含在定义中的参数列表中：
int func( int arg1, double arg2, char *arg3 )
{
// function body
}
和声明
int func( int, double, char * );
这允许编译器检查函数调用中参数的数量和类型，并在它们不匹配时发出诊断，而不是等到运行时才发现是否存在问题。 p>
虽然仍然支持旧式函数声明和定义语法，但它不应该用于新代码开发——我们几乎到了“原型”这个词有点多余的地步，因为原型语法是规范而不是例外。
Fortran、Pascal 和 Ada 等静态类型语言都有单独的函数声明，但它们并不将这些声明称为原型。同样对于 C，“原型”指的是函数声明和定义的特定样式，而不仅仅是声明本身。
【讨论】：
这大大简化了，但函数原型的原因是“一次性编译器”。
如果您的编译器只对代码进行一次传递，则它需要在调用函数实现之前知道哪些函数可供它使用。这就是原型的用武之地。
编译器多次遍历代码构建跳转表，告诉它所有函数在哪里，因此不需要函数原型。
在 C 编译器中，原型用于检查函数参数的类型和数量（即函数签名）。这个程序：
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%d\n",add(3));
}
int add(int i, int j)
{
return i+j;
}
compiles and executes in Clang 7 with a warning，即使结果毫无意义（即未定义的行为）。
而这个程序，包含一个函数原型：
#include <stdio.h>
int add (int, int); /* function prototype for add */
void main()
{
printf("%d\n",add(3));
}
int add(int i, int j)
{
return i+j;
}
【讨论】：
void foo() 是一个原型，但void foo(void) 是一个声明）。像 C++ 这样的语言甚至没有原型（至少在 C 定义中没有）；它只有声明。
C 和 C++ 被编译为本机代码并支持编译单元（文件）之间的调用。为了从相邻的编译单元调用函数 XYZ，编译器插入一个引用“调用 XYZ”，稍后由链接器解析。但是您需要知道在堆栈上为函数准备什么。原型无需编译整个函数即可提供该信息。
早期 C 将所有内容都视为 int，并且由于 C 调用约定是 caller-cleans-up，因此作为调用者的您知道在函数返回后要从堆栈中删除多少 int。如果你用三个参数调用printf 而不解释它是什么，C 编译器仍然可以确定要生成什么代码。如果您将其拼错为vrintf，它将编译但无法链接。所以普通的 C 在某种程度上可以在没有原型的情况下工作（仍然有效？）（或将丢失的原型视为警告）。
由于 C++ 可以将各种疯狂的东西作为函数参数传递，如果你试图在没有先解释其参数类型的情况下调用某个东西，编译器不知道要生成什么代码，你会得到一个错误。
这篇外部文章相当不错：http://www.cplusplus.com/articles/yAqpX9L8/
【讨论】：