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  • 1 什么是C语言的隐式函数声明 在C语言中,函数在调用前不一定非要声明。如果没有声明,那么编译器会自动按照一种隐式声明的规则,为调用函数的C代码产生汇编代码。下面是一个例子: int main(int argc, char** argv...
  • c 隐式函数声明

    2020-06-03 10:38:50
    用gcc编译时,常常碰到警告:“隐式函数声明"xxxx""。 具体的分析如下: c 警告: 隐式函数声明详解

    用gcc编译时,常常碰到警告:“隐式函数声明"xxxx""。
    具体的分析如下:
    c 警告: 隐式函数声明详解

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  • 一、什么是隐式函数声明 二、隐式函数声明会带来什么问题 三、malloc隐式函数声明的解决方法

    一、什么是隐式函数声明

    在C语言中,库函数在调用前一般都要进行函数声明(include头文件)。如果没有声明,那么编译器会自动按照一种隐式声明的规则,为调用函数的C代码产生汇编代码。在有些情况下,隐式函数声明并不会对程序产生影响,但在有些情况下必须进行声明。

    二、隐式函数声明会带来什么问题

    2.1 隐式声明函数名称恰好在链接库中存在,但返回非int类型

    前面给出的例子,并不会造成太大影响,因为在链接阶段很容易发现存在的问题。然而下面这个例子则会造成莫名的运行时错误。

    #include <stdio.h>
    int main(int argc, char** argv)
    {
        double x = sqrt(1);
        printf("%lf", x);
        return 0;
    }

     

    运行结果

    1.000000

    编译时会给出警告,提示隐式声明与内建函数’sqrt’不兼容。gcc编译器在编译时能够自动在常用库头文件(内建函数)中查找与隐式声明同名的函数,如果发现两者并不相同,则会按照内建函数的声明原型去生成调用代码。这往往也是程序员预期的想法。
    上面的例子中隐式声明的函数原型为:

    int sqrt(int);

    而对应的同名内建函数原型为:

    double sqrt(double);

    最终编译器按照内建函数原型进行了编译,达到了预期效果。然而gcc编译器的这种行为并不是C语言的规范,并不是所有的编译器实现都有这样的功能。同样的源码在VC++2015下编译运行的结果却是:

    VC++编译

    warning C4013: “sqrt”未定义;假设外部返回 int

    运行结果

    2884223.000000

    显然,VC++编译器没有没有所谓的“内建函数”,只是简单的按照隐式声明的原型,生成调用sqrt函数的代码。由于返回类型和参数类型的不同,导致错误的函数调用方式,产生莫名奇妙的运行时错误。

    对着这种情况,由于返回类型的不同,两种编译器都可以给出警告信息,至少能引起程序员的注意。而下面这种情况,则更加隐蔽。

    2.2 隐式声明函数名称恰好在链接库中存在,且返回int类型

    测试代码如下:

    #include <stdio.h>
    
    int main(int argc, char** argv)
    {
        int x = abs(-1);
        printf("%d", x);
        return 0;
    }
    

    此时,由于隐式声明的函数原型与gcc的内建函数原型完全相同,所以gcc不会给出任何警告,结果也是正确的。
    而VC++则仍然会给出警告:warning C4013: “abs”未定义;假设外部返回 int。

    无论如何,隐式声明的函数原型与库函数完全相同,所以链接运行都是没有问题的。

    下面,稍微改动一下代码:

    #include <stdio.h>
    
    int main(int argc, char** argv)
    {
        int x = abs(-1,2,3,4);
        printf("%d", x);
        return 0;
    }
    

     

    可见,gcc的内建函数机制并不关心函数的参数,只是关心函数的返回值。

    vc++编译链接

    warning C4013: “abs”未定义;假设外部返回 int

     

    虽然这个例子的运行结果都是正确的,但是这种正确是“碰巧”的,因为额外的函数参数并没有影响到结果。这种偶然正确是程序中要避免的。

    三、malloc隐式函数声明的解决方法

    malloc作为C语言的库函数中的一个,其中头文件为#include<stdlib.h>/#include<malloc.h>,因此在使用malloc时,有两种方法。

    1.包含头文件进行函数声明

    #include<stdlib.h>

    在使用malloc函数

    2.不包含头文件使用

    直接使用:__malloc_ 

    例:a = (struct Node*)__malloc_(sizeof(struct Node));

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  • 关于C语言隐式函数声明的基本问题,请参见我的博文万恶之源:C语言中的隐式函数声明。 下面是最近遇到的一个实例之一。 client_sock = accept(server_sock, (struct sockaddr*)&client_name, &client_name_len); ...

    关于C语言隐式函数声明的基本问题,请参见我的博文万恶之源:C语言中的隐式函数声明。 下面是最近遇到的一个实例之一。

            client_sock = accept(server_sock, (struct sockaddr*)&client_name, &client_name_len);
            printf("from %s:%d\n", inet_ntoa(client_name.sin_addr), client_name.sin_port);

    上述代码段摘自一个网络侦听程序,功能就是打印出客户端的IP地址和端口号。出现的症状是一运行就报段错误(segment Fault)。

    网上有很多文章提到了解决方式,但是却没有分析其问题产生的原因。这里我们将彻底分析其原因,并给出解决此类问题的终极方法。

    1 原因分析

    inet_ntoa()这个函数的调用出了问题,是万恶之源。在万恶之源:C语言中的隐式函数声明中我们说过,C语言编译器对于没有声明原型的函数,通通作为返回类型为整数的函数来处理,参数的类型则由调用的实参自动提升后确定。例如:

    non_exist_function(12, 'c');

    在编译时,这个没有事先声明的函数将被当作如下形式:

    int non_exist_function(int,int);

    注意,’c’(char)被提升为了int。

    现在回到我们的代码上来。

    inet_ntoa(client_name.sin_addr), client_name.sin_port)

    将会被当作:

    int inet_ntoa(addr_in, unsigned short);

    然而实际上真正的inet_ntoa的原型定义在了

    extern char *inet_ntoa (struct in_addr __in);

    这样返回值本来是指针类型,却被截断成了int类型。对于32位系统来说,由于指针类型和int类型的大小都是32位,恰好不会出现截断的情况。这也是为什么上述代码在32位系统下编译运行不会出现问题的原因。

    然而到了64位系统下,char*是64位,int仍然是32位,就出现了截断问题。

    然而由于printf(char*, …)是个变参函数,所以调用它时,编译器不会检查可变参数的数据类型,而是按照实参类型进行准备参数入栈。相当于

     printf("from %s:%d\n", 123, 8080);

    这样指示符%s对应的第一个参数的类型却是int,从而导致printf()内部在通过va_arg()提取参数时产生错误,最终导致了段错误。

    如果把上述代码改写为:

    client_sock = accept(server_sock, (struct sockaddr*)&client_name, &client_name_len);
    char* s = inet_ntoa(client_name.sin_addr);
    printf("from %s:%d\n", s, client_name.sin_port);

    编译器就会给出警告信息:

    warning: initialization makes pointer from integer without a cast [enabled by default]

    这样程序员就容易发现存在的隐式函数声明。
    然而我们的实际代码确实非常简洁的一行代码,导致编译器不会给出警告。

    * 隐式函数声明+printf()将会导致非常隐蔽的错误!*

    2 终极解决方案

    GCC有个开关名为: -Wimplicit-function-declaration。只要把这个开关打开就会对所有的隐式声明函数的调用发出警告。

    [smstong@cf-19 ~]$ gcc -Wimplicit-function-declaration  1.c
    1.c: In functionmain’:
    1.c:61:3: warning: implicit declaration of functioninet_ntoa’ [-Wimplicit-function-declaration]
       printf("from %s:%d\n", inet_ntoa(client_name.sin_addr), client_name.sin_port);

    这种警告比错误还严重!代码一定要彻底清除这种警告。

    知道了原因,解决方法异常简单,只要把包含函数原型声明的头文件包含进来就可以了。

    #include <arpa/inet.h>
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  • 如果没有声明,那么编译器会自动按照一种隐式声明的规则,为调用函数的C代码产生汇编代码。下面是一个例子: ? 1 2 3 4 5 6 class="language-c hljs ">int main...

    在C语言中,函数在调用前不一定非要声明。如果没有声明,那么编译器会自动按照一种隐式声明的规则,为调用函数的C代码产生汇编代码。下面是一个例子:

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    <code class="language-c hljs ">int main(int argc, char** argv)
    {
        double x = any_name_function();
        return 0;
    }
    </code>

    单纯的编译上述源代码,并没有任何报错,只是在链接阶段因为找不到名为any_name_function的函数体而报错。

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    <code class="hljs asciidoc">[smstong@centos192 test]$ gcc -c main.c
    [smstong@centos192 test]$ gcc main.o
    main.o: In function `main':
    main.c:(.text+0x15): undefined reference to `any_name_function'
    collect2: ld 返回 1</code>

    之所以编译不会报错,是因为C语言规定,对于没有声明的函数,自动使用隐式声明。相当于变成了如下代码:

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    <code class="hljs cs">int any_name_function();
    int main(int argc, char** argv)
    {
        double x = any_name_function();
        return 0;
    }</code>

    2 带来的问题

    2.1 隐式声明函数名称恰好在链接库中存在,但返回非int类型

    前面给出的例子,并不会造成太大影响,因为在链接阶段很容易发现存在的问题。然而下面这个例子则会造成莫名的运行时错误。

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    <code class="language-c hljs ">#include <stdio.h>
    int main(int argc, char** argv)
    {
        double x = sqrt(1);
        printf("%lf", x);
        return 0;
    }</stdio.h></code>

    gcc编译链接

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    <code class="hljs ruby">[smstong@centos192 test]$ gcc -c main.c
    main.c: 在函数‘main’中:
    main.c:6: 警告:隐式声明与内建函数‘sqrt’不兼容
    [smstong@centos192 test]$ gcc main.o</code>

    运行结果

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    <code class="hljs ">1.000000</code>

    编译时会给出警告,提示隐式声明与内建函数’sqrt’不兼容。gcc编译器在编译时能够自动在常用库头文件(内建函数)中查找与隐式声明同名的函数,如果发现两者并不相同,则会按照内建函数的声明原型去生成调用代码。这往往也是程序员预期的想法。
    上面的例子中隐式声明的函数原型为:

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    <code class="language-c hljs ">int sqrt(int);</code>

    而对应的同名内建函数原型为:

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    <code class="language-c hljs ">double sqrt(double);</code>

    最终编译器按照内建函数原型进行了编译,达到了预期效果。然而gcc编译器的这种行为并不是C语言的规范,并不是所有的编译器实现都有这样的功能。同样的源码在VC++2015下编译运行的结果却是:

    VC++编译

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    <code class="hljs mel">warning C4013: “sqrt”未定义;假设外部返回 int</code>

    运行结果

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    <code class="hljs ">2884223.000000</code>

    显然,VC++编译器没有没有所谓的“内建函数”,只是简单的按照隐式声明的原型,生成调用sqrt函数的代码。由于返回类型和参数类型的不同,导致错误的函数调用方式,产生莫名奇妙的运行时错误。

    对着这种情况,由于返回类型的不同,两种编译器都可以给出警告信息,至少能引起程序员的注意。而下面这种情况,则更加隐蔽。

    2.2 隐式声明函数名称恰好在链接库中存在,且返回int类型

    测试代码如下:

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    <code class="language-c hljs ">#include <stdio.h>
     
    int main(int argc, char** argv)
    {
        int x = abs(-1);
        printf("%d", x);
        return 0;
    }
    </stdio.h></code>

    此时,由于隐式声明的函数原型与gcc的内建函数原型完全相同,所以gcc不会给出任何警告,结果也是正确的。
    而VC++则仍然会给出警告:warning C4013: “abs”未定义;假设外部返回 int。

    无论如何,隐式声明的函数原型与库函数完全相同,所以链接运行都是没有问题的。

    下面,稍微改动一下代码:

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    <code class="language-c hljs ">#include <stdio.h>
     
    int main(int argc, char** argv)
    {
        int x = abs(-1,2,3,4);
        printf("%d", x);
        return 0;
    }
    </stdio.h></code>

    gcc下编译链接没有任何报错。

    gcc编译链接

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    <code class="hljs ruby">[smstong@centos192 test]$ gcc -c main.c
    [smstong@centos192 test]$ gcc main.o</code>

    可见,gcc的内建函数机制并不关心函数的参数,只是关心函数的返回值。

    vc++编译链接

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    <code class="hljs mel">warning C4013: “abs”未定义;假设外部返回 int</code>

    虽然这个例子的运行结果都是正确的,但是这种正确是“碰巧”的,因为额外的函数参数并没有影响到结果。这种偶然正确是程序中要避免的。

    <h1 id="3-编程中注意事项">3 编程中注意事项

    C语言的隐式函数声明,给程序员带来了各种困惑,给程序的稳定性带来了非常坏的影响。不知道当初C语言设计者是如何考虑这个问题的?

    * 为了避免这种影响,强烈建议程序员重视编译器给出的关于隐式声明的警告,及时通过包含必要的头文件来消除这种警告。*

    对于gcc来说,前面给出的那个abs(-1,2,3,4)的特殊例子,编译器根本不会产生任何警告,只能靠程序员熟悉自己调用的每一个库函数了。

    为了避免这种问题,在C语言的C99版本中,无论如何都会给出警告。如gcc使用C99编译上述代码。

    gcc -std=c99编译

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    <code class="hljs avrasm">[smstong@centos192 test]$ gcc -c main.c -std=c99
    main.c: 在函数‘main’中:
    main.c:5: 警告:隐式声明函数‘abs’</code>

    而C++则更严格,直接抛弃了隐式函数声明,对于未声明函数的调用,将直接无法通过编译。

    g++编译

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    <code class="hljs d">[smstong@centos192 test]$ g++ main.c
    main.c: In function ‘int main(int, char**)’:
    main.c:5: 错误:‘abs’在此作用域中尚未声明</code>

    vc++编译(作为C++)

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    <code class="hljs vbscript">error C3861: “abs”: 找不到标识符</code>

    在函数强类型这一点上,C++确实比C更严格,更严谨。

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  • 什么是隐式函数声明 C语言中,函数调用前不一定要声明。如果没有声明,编译器会自动按照一种隐式声明规则,为调用函数的C代码产生汇编代码。 忽略隐式函数声明警告的危害 隐式声明函数恰好在库中存在,这种情况可...
  • 万恶之源:C语言中的隐式函数声明

    万次阅读 多人点赞 2016-01-15 14:49:33
    1 什么是C语言的隐式函数声明在C语言中,函数在调用前不一定非要声明。如果没有声明,那么编译器会自动按照一种隐式声明的规则,为调用函数的C代码产生汇编代码。下面是一个例子:int main(int argc, char** argv) {...
  • 在遇到动态内存分配时发现使用malloc函数时忘记把头文件带进来,但编译后没有出现错误提示,直接运行也没问题,但会出现警告提示信息(一大堆英文…),在博客搜索后大部分回答都是说是隐式函数声明问题,把头文件加...
  • 1 什么是C语言的隐式函数声明在C语言中,函数在调用前不一定非要声明。如果没有声明,那么编译器会自动按照一种隐式声明的规则,为调用函数的C代码产生汇编代码。下面是一个例子:12345int main(int argc,char** ...
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空空如也

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隐式函数声明