不包含 stdlib.h 不会产生任何编译器错误！

Question

希望这是一个非常简单的问题。以下是我的 C pgm (test.c)。

#include <stdio.h>
//#include <stdlib.h>

int main (int argc, char *argv[]) {
    int intValue = atoi("1");
    double doubleValue = atof("2");
    fprintf(stdout,"The intValue is %d and the doubleValue is %g\n", intValue, doubleValue);
    return 0;
}

请注意，我使用的是 stdlib.h 中的 atoi() 和 atof()，但我不包含该头文件。我编译了 pgm (gcc test.c) 并且没有得到编译器错误！

我运行 pgm (./a.out)，这是错误的输出。

The intValue is 1 and the doubleValue is 0

现在我包含 stdlib.h （通过删除 #include 之前的注释）并重新编译它并再次运行它。这次我得到了正确的输出：

The intValue is 1 and the doubleValue is 2

为什么编译器没有抱怨不包含 stdlib.h 并且仍然让我使用 atoi()、atof() 函数？

我的海湾合作委员会信息：

$ gcc --version
gcc (GCC) 4.1.2 20070925 (Red Hat 4.1.2-27)

任何想法表示赞赏！

Answer 1

由于历史原因，特别是与非常旧的 C 程序（C89 之前）的兼容性，在没有首先声明的情况下使用函数只会引起 GCC 的警告，而不是错误。但此类函数的返回类型被假定为 int，而不是 double，这就是程序执行不正确的原因。

如果您在命令行上使用 -Wall，您会得到一个诊断信息：

$ gcc -Wall test.c
test.c: In function ‘main’:
test.c:5: warning: implicit declaration of function ‘atoi’
test.c:6: warning: implicit declaration of function ‘atof’

您基本上应该始终使用 -Wall。新代码的其他非常有用的警告选项有 -Wextra、-Wstrict-prototypes、-Wmissing-prototypes、-pedantic 和 -Wwrite-strings，但与 -Wall 相比，它们的误报率要高得多。

切线：永远不要使用 atoi 或 atof，它们会隐藏输入错误。请改用 strtol 和 strtod。

Answer 2

如果您没有另外指定，我相信 C 编译器只会猜测未声明的函数采用 extern int foo() 的形式。这就是为什么 atoi 有效而 atof 无效的原因。您使用了哪些编译器标志？我建议使用 -Wall 来打开一堆 gcc 警告，其中应该包括引用未声明的函数。

Answer 3

C 允许您调用函数而无需声明该函数。

该函数将被假定返回一个 int 并且参数将使用默认的提升来传递。如果这些与函数实际期望的不匹配，您将得到未定义的行为。

编译器通常会针对这种情况发出警告，但并非总是如此（这也取决于编译器配置）。

Answer 4

在 C 中，当您使用未声明的函数时，它假定它具有默认原型：

int FUNCTION_NAME();

请注意，在 C 中使用 () 作为原型意味着它接受任何参数。

如果您使用标志 -Wall 进行编译（我建议您始终使用此标志，因为它启用所有推荐的警告），您将收到一条警告（而不是错误），告诉您正在使用未声明的函数。

Answer 5

不幸的是，C 不要求在使用函数之前对函数进行原型设计（甚至声明）——但是如果没有原型，它会自动对函数做出某些假设。其中之一是它返回一个 int。在您的情况下，atoi 确实返回一个int，因此它可以正常工作。 atof 没有，因此它无法正常工作。缺少原型/声明，您会得到未定义的行为 - 通常它最终会检索通常返回 int 的寄存器中恰好存在的任何值，并使用它。看来在您的特定情况下，它恰好是零，但它也可能很容易是其他值。

这是许多人推崇“C++ 是更好的 C”的原因之一——C++ 确实要求在使用之前声明所有函数，并且还需要指定所有（非可变参数）参数的类型（即 C++函数声明就像 C 原型，而不是 C 声明）。