当链接源中的函数定义与标头中的函数原型不同时，gcc 不会发出警告

Question

我的代码的一部分出现了问题，经过一些迭代后，它似乎将 NaN 读取为结构体的 double 值。我想我发现了错误，但我仍然想知道为什么 gcc（带有 busybox 的嵌入式 Linux 上的版本 3.2.3）没有警告我。以下是代码的重要部分：

一个 c 文件及其用于通过 USB 获取数据的函数的头文件：

// usb_control.h
typedef struct{
    double mean;
    short *values;
} DATA_POINTS;

typedef struct{
    int size;
    DATA_POINTS *channel1;
    //....7 more channels
} DATA_STRUCT;

DATA_STRUCT *create_data_struct(int N);  // N values per channel
int free_data_struct(DATA_STRUCT *data);

int aqcu_data(DATA_STRUCT *data, int N);

一个带有辅助函数（数学、位移位等...）的 c 和头文件：

// helper.h
int mean(DATA_STRUCT *data);

// helper.c (this is where the error is obviously)
double mean(DATA_STRUCT *data)
{
    // sum in for loop
    data->channel1->mean = sum/data->N;
    // ...7 more channels
    // a printf here displayed the mean values corretly
}

主文件

// main.c
#include "helper.h"
#include "usb_control.h"

// Allocate space for data struct
DATA_STRUCT *data = create_data_struct(N);

// get data for different delays
for (delay = 0; delay < 500; delay += pw){
    acqu_data(data, N);
    mean(data);
    printf("%.2f",data->channel1->mean); // done for all 8 channels
    // printf of the mean values first is correct. Than after 5 iterations
    // it is always NaN for channel1. The other channels are displayed correctly;
}

没有段错误，也没有任何其他错误行为，只是主文件中通道 1 的 NaN。

发现错误后，这并不容易，当然也很容易修复。 mean(){} 的返回类型定义错误。正如原型定义的那样，它必须是 int Mean()，而不是 doublemean()。当所有函数都放入一个文件中时，gcc 警告我函数 mean() 被重新定义。但是当我单独编译每个 c 文件并随后链接它们时，gcc 似乎错过了这一点。

所以我的问题是。为什么我没有收到任何警告，甚至没有收到 gcc -Wall 的警告？或者是否还隐藏了另一个错误，但现在不会造成问题？

问候， 基督教

Answer 1

当每个 .c 文件单独编译时，编译器知道的唯一信息就是您给出的函数原型。

因为每个文件都是单独编译的，所以main.c的编译进程无法知道helper.c中mean的定义是错误的。

.c 文件编译后，签名将被剥离，因此链接器也无法知道 mean 是错误的。

一个简单的修复方法是始终在实现 .c 文件中包含接口 .h 文件，

// in helper.c:
#include "helper.h"
double mean(DATA_STRUCT *data);

然后 helper.c 的编译过程会注意到不一致键入并警告您。

Answer 2

平均值通常是实值，因此双倍即可。在这里，您将 mean 定义为返回 double，但原型为 int Mean(...)。

gcc 能够意识到存在重新定义这一事实的唯一方法是，如果重新定义是真实发生的...当您单独编译文件时，可能会丢失平均原型...它至少不会显示在您的代码片段中：你应该将 helper.h 也包含到 helper.c 中。这样做时，gcc -c helper.c 必须向您发出警告。我有 gcc 4.3.2，但我几乎可以肯定您所拥有的版本也一定如此。基本上，您只需使用 mean，因此这里 gcc 信任 helper.h 中所说的内容。当您链接时，没有更多关于参数大小和返回值的信息，并且会发生不好的事情（例如将 int 读取为 double）。

另一个细节：你说结构体的 int 得到 NaN...好吧，结构体中有一个 double，而 int 不能是 NaN！