不同编译单元中的多个函数声明

Question

零.c：

    int sq();

one.c:

    int sq(int i) { return i*i; }

两个.c：

    int sq(int i, int j);

main.c:

    int main() {
        printf("%d\n",sq());
        printf("%d\n",sq(2));
        printf("%d\n",sq(2,3));
    }

然后我分别编译每个文件和gcc zero.o one.o two.o main.o -o main

./main给了

1
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4

我对这将如何成功运作感到有些困惑。当我打电话给sq() 或sq(2) 或sq(2,3) 时会发生什么

Answer 1

如果您想知道真正发生了什么，请让 gcc 输出 main.o 的程序集并查看一下。我想你会发现当你调用 sq() 时，参数被加载到你机器上的基址寄存器中，然后 sq(int i) 将在第一个寄存器上执行乘法指令。如果你传递额外的参数，它们不会有任何影响，如果你不传递任何参数，它只会对之前加载到该寄存器中的任何值起作用。

Answer 2

zero.c & two.c 没有任何函数定义。这只是原型声明。因此，它不会创建任何具有函数定义的汇编代码。 （提示：编译时使用gcc -s 标志进行验证。）

只有 two.c 有函数定义。因此 two.s 将有一个函数sq，它接受第一个参数（通常在堆栈或处理器的第一个寄存器上传递，如 intel 上的 eax 或 arm 中的 r0）并返回其平方。

由于你没有在 main.c 中给出任何原型，编译器 (.c -> .s) 不会抱怨。它可能可能将其视为int sq(...)，但我不确定。

因此，对于 3 个不同的输入： sq()、sq(2)、sq(2,3) 都将调用同一个函数，该函数在 two.c 中声明。

现在，sq(2) 和 sq(2,3) 的输出很明显 - 返回传递的第一个参数的平方。 sq() 的输出将取决于在 sq 的堆栈中看到的堆栈/eax/r0 上的内容。好像是1.提示：在gdb下运行验证。

Answer 3

根据 C 规范，您的代码以多种方式（可能还有更多方式）调用未定义的行为：

• 同一作用域中同一函数的两个声明使用不同的返回或参数类型/计数
• 对于在范围内没有函数原型的函数的调用，参数的数量不等于参数的数量

由于这是未定义的行为，您无法预测会发生什么。结果甚至不一定要一致。如果您没有看到此代码的编译时警告/错误，则需要调高编译器的警告级别。

在 main.c 中添加原型可能会使用此代码解决编译器的警告。但是，链接器可能仍然存在问题，因为您在同一范围内有多个同名的函数，而且您不完全清楚您希望代码使用哪一个。

Answer 4

所以，我之前根据我在帖子中读到的内容写了一个答案。这是错误的。这是正确的答案。

zero.c 不会生成任何代码。 two.c 不生成任何代码。

main.c 和 one.c 是唯一实际生成代码的文件。

在 one.c 中使用一个参数 sq(int i) 调用一个没有参数的函数是未定义的行为（因此“任何事情都可能发生”，包括在某些情况下类似于您所期望的事情）。使用两个参数调用也是未定义的行为 - 同样，当你这样做时它不一定会“出错”，但你不能保证它工作（或做你期望的） - 例如它也可以返回 9 因为它将参数从最后一个到第一个放入寄存器。