C 函数声明的顺序

Question

这是一个示例代码，类似于我遇到的问题

    #include <stdio.h>

    int cube_then_square(int x){
        x = cube(x);
        return x*x;
    }

    int cube(int y){
        return y*y*y;
    }

    int main(int argc, char *argv[]){
        printf("5 cubed then squared is: %d\n", cube_then_square(5));
        return 0;
    }

所以编译器给了我一个未声明多维数据集的问题。所以有人可以解释一下这些函数在内存中的顺序，等等......它与将原型放在顶部和 main 之后的实现有什么不同。谢谢。

Answer 1

存在隐式声明函数的警告，因为大多数现代 C 程序不使用隐式函数。

旧 C89 允许隐式声明所有内容。当你调用一个函数时，它被隐式声明为int func ()。 这适用于这种情况，因为您使用以下行隐式声明函数 int cube()：

x = cube(x);

然后你定义函数int cube(int)。 int cube() 和 int cube(int) 具有兼容的类型，所以这是一个很好的调用。

您真正遇到的麻烦是从隐式声明的函数调用不兼容的函数（这就是警告存在的真正原因）。 int cube(float) 是一个不兼容的函数类型，它肯定存在，如果你用隐式声明的函数调用它，你可能会期待一些非常奇怪的效果（读取未定义）。正如 mafso 提到的，严格的 C99 不再允许隐式声明的函数，这就是为什么许多编译器都包含警告的原因。

记住隐式声明的函数是不好的做法，但你应该知道这种情况的存在。

这里有一个小程序来演示隐式声明函数的弱点。它利用了您在 c 程序中期望的一些转换规则，这些转换规则突然消失了隐式声明的函数。

#include <stdio.h>

cube1(int x){return x*x*x;}
main(){float y = 9.; printf("%d\n%d\n", cube1(y), cube2(y));}
cube2(int x){return x*x*x;}

输出：

729
1

这些函数在 asm 中是相同的

00000000004004dc <cube1>:
  4004dc:   55                      push   %rbp
  4004dd:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
  4004e0:   89 7d fc                mov    %edi,-0x4(%rbp)
  4004e3:   8b 45 fc                mov    -0x4(%rbp),%eax
  4004e6:   0f af 45 fc             imul   -0x4(%rbp),%eax
  4004ea:   0f af 45 fc             imul   -0x4(%rbp),%eax
  4004ee:   5d                      pop    %rbp
  4004ef:   c3                      retq   
0000000000400540 <cube2>:
  400540:   55                      push   %rbp
  400541:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
  400544:   89 7d fc                mov    %edi,-0x4(%rbp)
  400547:   8b 45 fc                mov    -0x4(%rbp),%eax
  40054a:   0f af 45 fc             imul   -0x4(%rbp),%eax
  40054e:   0f af 45 fc             imul   -0x4(%rbp),%eax
  400552:   5d                      pop    %rbp
  400553:   c3                      retq  

但在调用点，从不为隐式调用执行从浮点到整数的预期转换。

Answer 2

编译器从上到下读取文件。当它到达函数时，它会检查它是否已经知道它。在这种情况下它没有看到函数cube(int)，所以它返回一个错误。

你可以做两件事： 1. 将函数cube 移到函数cube_then_square 之前。 2.你在cube_then_square之前创建一个前向声明：

int cube(int y);

Answer 3

在文件顶部的包含下，添加int cube(int y);

你必须在使用之前声明一个函数。它现在还不需要定义，但在使用之前必须先声明，因为编译器会按顺序检查行。

Answer 4

要解决这个问题，你可以在使用之前声明cube：

#include <stdio.h>

int cube(int y){
    return y*y*y;
}

int cube_then_square(int x){
    x = cube(x);
    return x*x;
}

int main(int argc, char *argv[]){
    printf("5 cubed then squared is: %d\n", cube_then_square(5));
    return 0;
}

也可以在顶部添加函数头int cube(int y);：

#include <stdio.h>

int cube(int y);

int cube_then_square(int x){
    x = cube(x);
    return x*x;
}

int cube(int y){
    return y*y*y;
}

int main(int argc, char *argv[]){
    printf("5 cubed then squared is: %d\n", cube_then_square(5));
    return 0;
}

Answer 5

这些函数如何“放入内存”完全无关紧要。事实上，这绝不是在语言层面上暴露出来的。没关系。

在组织实施文件时，您可以选择自上而下或自下而上的方式。

在前一种情况下，首先定义上层函数。上层函数调用下层函数，这些函数稍后在文件中定义。为了使其正常工作，必须在第一次调用之前对低级函数进行额外的原型化（例如，在文件的最顶部）。 （形式上不需要原型，但至少需要一个声明。）

在后一种情况下，首先定义低级函数，然后再定义高级函数。在这种方法中，定义本身已经用作原型，这意味着不需要额外的原型设计（除非您在函数之间具有循环调用依赖关系）。

自上而下是一种维护性更高的方法，因为您必须使函数原型与其定义保持同步。

您的示例中的内容看起来像是这两种方法的混合。 main（最高层函数）定义在底部，而cube_then_square定义在cube之前。这并没有什么问题，但要保持这种顺序，您必须在文件开头提供 cube 的原型。

我个人更喜欢自下而上的方法。例如。在您的具体示例中，我会将 cube 的整个定义移至文件顶部。这将消除提供额外原型的需要。

无论如何，无论您如何操作，生成的代码都没有有意义的差异。目标文件中函数的顺序可能会受到它们在源文件中的顺序的影响，但这从语言的角度来看是完全无关紧要的。