隐函数声明和联动

最近我已经了解到隐式函数声明C。主要思想很明确，但在理解这种情况下的联系过程方面存在一些麻烦。隐函数声明和联动

考虑下面的代码（文件变交流）：

#include <stdio.h> 

int main() { 
    double someValue = f(); 
    printf("%f\n", someValue); 
    return 0; 
}

如果我尝试编译：

gcc -c a.c -std=c99

我看到一个关于函数f()隐式声明的警告。

如果我尝试编译和链接：

gcc a.c -std=c99

我有一个未定义的引用错误。所以一切都很好。

然后添加其他文件（文件b.c）：

double f(double x) { 
    return x; 
}

并调用下一个命令：

gcc a.c b.c -std=c99

令人惊讶的一切都成功链接。当然，在./a.out调用后，我看到垃圾输出。

所以，我的问题是：具有隐式声明函数的程序如何链接？我的例子在编译器/链接器的引擎下会发生什么？

我读了很多关于SO的话题，如this,this和this one，但仍然有问题。

来源

2016-01-04 Edgar Rokjān

首先，自C99以来，函数的隐式声明从标准中删除。编译器可能支持这种编译遗留代码，但它不是强制性的。引用标准的前言，

删除隐函数声明

这就是说，按照C11，章§6.5.2。2

如果功能与不包括一个原型，和类型的推广后的参数是不与后促进那些参数兼容的类型定义的，该行为是未定义的。

所以，你的情况，

函数调用本身是隐含的声明（这成为自C99非标），
并且由于函数签名不匹配[函数的隐式声明被假定为具有int返回类型]，您的代码调用undefined behavior。

只需添加更多的参考，如果你尝试后调用定义在相同编译单元的功能，你会得到一个编译错误，由于不匹配的签名。但是，您的函数在单独的编译单元中定义（并且缺少原型声明），编译器无法检查签名。编译之后，链接器接受目标文件，并且由于链接器中没有任何类型检查（并且目标文件中没有任何信息），可以愉快地链接它们。最后，它将以成功汇编和链接和 UB。

来源

2016-01-04 19:15:59

感谢详细的解答。 –

编译后，所有类型的信息都会丢失（除非在调试信息中，但链接程序不会注意这一点）。唯一剩下的就是“地址0xdeadbeef处有一个名为”f“的符号。

标题的要点是告诉C关于符号的类型，包括函数，它需要什么参数以及它返回什么。如果你与你声明的那些（显式或隐式）不匹配，你会得到未定义的行为。

来源

2016-01-04 19:15:21

具有隐式声明函数的程序是如何链接的？我的例子在编译器/链接器的引擎下会发生什么？

隐式int规则自C99以来已被C标准取缔。所以它不是有效的有隐式函数声明的程序。

从C99开始无效。在此之前，如果一个可见的原型不可用，那么编译器隐式声明一个返回类型为int。

令人惊讶的是，一切都成功链接。当然，在调用 ./a.out之后，我看到垃圾输出。

因为你没有原型，编译器隐式声明一个与int类型f()。但f()的实际定义返回double。这两种类型是不兼容的，这是undefined behaviour。

即使在隐式int规则有效的C89/C90中，这也是未定义的，因为隐式原型与实际类型f()返回不兼容。所以这个例子是（在a.c和b.c）是undefined在所有的C标准。

这不是有用或无效了有隐函数的声明。所以编译器/链接器如何处理的实际细节只是具有历史意义。它回到K & R C的预标准时间，它没有函数原型，函数默认返回int。 C89/C90标准中将函数原型添加到C中。底线，你必须必须具有有效的C程序中的所有功能原型（或使用前定义功能）。

来源

2016-01-04 19:19:00

很好的解释，谢谢。 –

这不完整。这个问题与隐式声明无关，但是由于链接器对类型一无所知，他发现了一个名为'f'的函数的定义，并且适用于链接。为了防止这样的问题，一些语言使用名称修改来将类型编码到函数的名称中;但是在C中并非如此。原型并不足够，您需要一致的原型！ –

@ Jean-BaptisteYunès我已经解释过隐式原型的类型和实际是不兼容的，UB是作为结果调用的。没有“一致原型”这样的东西。原型是关于函数返回类型及其参数的完整信息。 –

这是发生了什么事。

没有为f()声明，编译器假定像int f(void)一个隐含的声明。然后愉快地编译a.c。
在编译b.c时，编译器没有任何关于f()的预先声明，所以它从f()的定义中直接得出结论。通常你会在头文件中放一些f()的声明，并将它包含在a.c和b.c中。因为这两个文件都会看到相同的声明，编译器可以强制执行一致性。它会抱怨与声明不符的实体。但在这种情况下，没有共同的原型可以参考。
在C，编译器不存储有关原型在对象文件中的任何信息，并且链接器不执行一致性任何检查（它不能）。所有它认为是一个未解决的符号f在a.c和符号f在b.c定义。它高兴地解决了符号，并完成了链接。
事情在运行时分解，但因为编译器建立在此基础上假设有原型在a.c呼叫。这与b.c寻找的定义不符。 f()（从b.c）会得到一个垃圾论证出栈，并返回为double，这将在a.c被解释为int上的回报。

来源

2016-01-04 19:52:11 Ziffusion

我认为在处理隐式声明时，编译器假定'int f（）'而不是'int f（void）'。 –

我会检查，但鉴于'a.c'中的调用没有参数，假设'int f（void）'是有意义的，因为'int f（）'意味着任意数量的参数。 – Ziffusion

隐式声明在现代C中是无效的，并且是UB。隐式的不提供像'int f（void）;'。它只提供像int f（）这样的声明;编译'b.c'时编译器不会“intuit”，并且它不需要定义前面定义的原型。函数定义也提供了它的原型。如果之前提供了原型，则会对其进行检查。否则，不。 “共同的原型”不是一回事。原型可用或不可用。编译器如何获取这些信息（通过头文件或实际定义等）是无关紧要的。 –

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