1990 ISO C 标准在语言方面的最大变化是借鉴了 C++ 语言的函数原型。通过为每个函数指定其参数的数目和类型,各常规编译获得对每个函数调用的形参 (argument) 和实参 (parameter) 检查(类似于 lint 的参数检查)的益处,而参数自动转换(就如同赋值一样)为函数预期的类型。由于存在许许多多可以而且应该转换为使用原型的现有 C 代码行,因此 1990 ISO C 标准包括了控制旧式和新式函数声明混合的规则。
1999 ISO C 标准使得旧式函数声明已过时。
编写全新的程序时,在头文件中使用新式函数声明(函数原型),在其他 C 源文件中使用新式函数声明和定义。但是,如果有人将代码移植到某个系统而该系统使用的编译器是 ISO C 之前的版本,请在头文件和源文件中使用宏 __STDC__(仅为 ISO C 编译系统定义)。有关示例,请参阅混合使用的注意事项。
只要同一对象或函数的两个不兼容声明处于同一作用域中,符合 ISO C 的编译器就必须发出诊断。如果使用原型来声明和定义所有函数,并且相应的头文件包含在正确的源文件中,则所有调用应与函数的定义一致。此协议消除一种最常见的 C 编程错误。
如果您已有一个应用程序并且想利用函数原型,则有多种更新选项可供选择,具体取决于您要更改的代码量:
重新编译而不进行任何更改。
如果使用 – v 选项进行调用,即使不更改代码,编译器也会对参数类型和数目的不匹配发出警告。
仅在头文件中增加函数原型。
包括所有全局函数调用。
在头文件中增加函数原型,并使每个源文件以其局部(静态)函数的函数原型开头。
包括所有函数调用,但此方法需要在源文件中为每个局部函数键入两次接口。
更改所有函数声明和定义以使用函数原型。
对于大多数程序员,第 2 种选择和第 3 种选择可能最具成本效益。遗憾的是,这些选项要求程序员详细了解混合新旧风格的规则。
为了使函数原型声明适用于旧式函数定义,两者都必须使用 ISO C 术语指定功能相同的接口或必须具有兼容类型。
对于具有可变参数的函数,不能混合 ISO C 的省略号表示法和旧式 varargs() 函数定义。对于具有固定数目参数的函数,可以指定在先前实现中传递的参数的类型。
在 K&R C 中,根据缺省参数提升,就在将每个参数传递到被调用函数之前对其进行转换。这些提升规定,所有比 int 短的整数类型均要提升为 int 长度,并且任何 float 参数均要提升为 double,从而简化了编译器和库。函数原型更具有表现力,指定的参数类型即为传递给函数的类型。
因此,如果为现有的(旧式)函数定义编写函数原型,则函数原型不应包含具有以下任意类型的任何参数:char、signed char、unsigned char、float、short、signed short、unsigned short。
在编写原型方面仍存在两个复杂因素:typedef 名称以及短的无符号类型的提升规则。
如果旧式函数中的参数是使用 typedef 名称(如 off_t 和 ino_t)声明的,则必须知道 typedef 名称指定的类型是否受到缺省参数提升的影响。对于这两个名称,off_t 是 long 类型的,因此可以在函数原型中使用它;ino_t 过去是 unsigned short 类型的,因此如果在原型中使用它,则编译器将发出诊断,因为旧式定义和原型指定的接口不同且不兼容。
确定应使用什么替代 unsigned short 比较复杂。K&R C 和 1990 ISO C 编译器之间最大的不兼容性是用于将 unsigned char 和 unsigned short 展宽为 int 值的提升规则。(请参见提升:无符号保留与值保留。)与此旧式参数匹配的参数类型取决于编译时使用的编译模式:
-Xs 和 –Xt 应使用 unsigned int
–Xa、–Xc 和 -std=anyvalue 应使用 int
最佳方法是将旧式定义更改为指定 int 或 unsigned int 并使用函数原型中的匹配类型。如有必要,在输入函数后,您可以始终将其值赋给具有更窄类型的局部变量。
请注意原型中 ID 的使用,它可能受预处理的影响。请看以下示例:
#define status 23 void my_exit(int status); /* Normally, scope begins */ /* and ends with prototype */
不要将函数原型与包含窄类型的旧式函数声明混合在一起。
void foo(unsigned char, unsigned short); void foo(i, j) unsigned char i; unsigned short j; {...}
正确使用 __STDC__ 可生成一个可用于新旧编译器的头文件:
header.h: struct s { /* . . . */ }; #ifdef __STDC__ void errmsg(int, ...); struct s *f(const char *); int g(void); #else void errmsg(); struct s *f(); int g(); #endif
以下函数使用原型,但仍可在较旧的系统中编译:
struct s * #ifdef __STDC__ f(const char *p) #else f(p) char *p; #endif { /* . . . */ }
以下示例说明了更新的源文件(与上面的选项 3 相同)。局部函数仍使用旧式定义,但包括了原型供较新的编译器使用:
source.c: #include “header.h” typedef /* . . . */ MyType; #ifdef __STDC__ static void del(MyType *); /* . . . */ static void del(p) MyType *p; { /* . . . */ } /* . . . */