先前的函数声明

Question

为什么 C 语言中需要预先声明函数？

Answer 1

现代 C 语言中的函数需要预先声明，原因有两个：1）告诉编译器特定名称是函数的名称（而不是其他名称），2）告诉编译器确切的返回类型函数，以便编译器可以正确处理该返回。

在 C 中，可以使用或不使用原型来声明函数。原型声明为编译器提供了更多信息。它包括有关函数参数（如果有）的数量和类型的信息，从而帮助编译器正确准备函数调用的参数。

在 C 语言的 C89/90 版本中，函数不必事先声明，这导致编译器在调用时对函数做出假设。不用说，在许多情况下这被证明是危险的。

Answer 2

这样编译器就能够在调用函数时检测到类型错误。当然有很多方法可以解决这个问题，但这就是他们选择的方式。

Answer 3

这样一次性编译器就知道要为每个参数传递多少字节。

考虑一下：

f(12345);

int f(char input)
{
   printf("%c",input);
}

如果没有原型，编译器将假设 f 接受整数，并将 sizeof(int) 字节发送到函数（通过堆栈或寄存器，具体取决于平台） 。但该函数只会查看 1 个字节，这会给出错误的结果。

Answer 4

因为旧的编译器速度和内存有限，所以他们希望一切都可以一次性完成（只需从上到下读取文件，一切就都可以理解）。

现代设计的编译器可以向上、向下查找函数，甚至在尚未声明的不同文件中查找函数。

Answer 5

基本上，你不......

很多编译器会假设你正在调用 int Function() 签名，如果你还没有声明它。链接器......嗯......可能不会吃那个。

如果声明的函数的签名与调用语句不匹配，编译器会介意，但第二步就会出现问题：
- 参数传递和返回值预编码的编码

后者实际上必须为每次调用确定。正是在第二个代码生成步骤中，C 编译器真正错过了声明（这就是函数签名的原因）。
然后链接器还需要将函数的符号调用转换为实际的...呃...调用。但是，如果该函数存在于“某处”（去研究extern修饰符），链接器将不会成为一个显示障碍。

所有这一切的例外是函数指针机制，您可以在其中告诉编译器和链接器预期的签名，但调用本身不是由编译器决定的，链接器也没有“硬编码”调用...检查它出来了。

Answer 6

我确信这不是唯一的原因，但是当您只知道函数的声明（例如来自头文件）时，您可以编译包含对其他函数的调用的文件。这是可能的，无需重新编译函数本身的定义（可能位于另一个文件中）。但为了验证函数是否被正确调用，编译器必须知道它的声明。然后链接器将处理剩下的事情。

这里有一个小例子

main.c:

#include "function.h"

int main(){
    function();
    return 0;
}

function.h:

#ifndef FUNCTION_H
#define FUNCTION_H

void function();

#endif

function.c:

#include "function.h"

void function(){}

我正在使用 gcc 进行编译：

gcc function.c -c 

这将生成一个目标文件 function.o。现在，当我想编译我的主函数时，我不必再编译我的 function.c 文件，我只需要知道头文件和目标文件中的声明：

gcc main.c function.o -o test

现在，目标文件将链接到我的程序无需重新编译。