1 什么是C語言的隱式函數(shù)聲明

在C語言中，函數(shù)在調(diào)用前不一定非要聲明。如果沒有聲明，那么編譯器會自動按照一種隱式聲明的規(guī)則，為調(diào)用函數(shù)的C代碼產(chǎn)生匯編代碼。下面是一個例子：

int main(int argc, char** argv)
{
  double x = any_name_function();
  return 0;
}

單純的編譯上述源代碼，并沒有任何報錯，只是在鏈接階段因為找不到名為any_name_function的函數(shù)體而報錯。

[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

之所以編譯不會報錯，是因為C語言規(guī)定，對于沒有聲明的函數(shù)，自動使用隱式聲明。相當(dāng)于變成了如下代碼：

int any_name_function();
int main(int argc, char** argv)
{
  double x = any_name_function();
  return 0;
}

2 帶來的問題

2.1 隱式聲明函數(shù)名稱恰好在鏈接庫中存在，但返回非int類型

前面給出的例子，并不會造成太大影響，因為在鏈接階段很容易發(fā)現(xiàn)存在的問題。然而下面這個例子則會造成莫名的運(yùn)行時錯誤。

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

gcc編譯鏈接

[smstong@centos192 test]$ gcc -c main.c
main.c: 在函數(shù)‘main'中:
main.c:6: 警告：隱式聲明與內(nèi)建函數(shù)‘sqrt'不兼容
[smstong@centos192 test]$ gcc main.o

運(yùn)行結(jié)果

1.000000

編譯時會給出警告，提示隱式聲明與內(nèi)建函數(shù)'sqrt'不兼容。gcc編譯器在編譯時能夠自動在常用庫頭文件（內(nèi)建函數(shù)）中查找與隱式聲明同名的函數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)兩者并不相同，則會按照內(nèi)建函數(shù)的聲明原型去生成調(diào)用代碼。這往往也是程序員預(yù)期的想法。
上面的例子中隱式聲明的函數(shù)原型為：

int sqrt(int);

而對應(yīng)的同名內(nèi)建函數(shù)原型為：

double sqrt(double);

最終編譯器按照內(nèi)建函數(shù)原型進(jìn)行了編譯，達(dá)到了預(yù)期效果。然而gcc編譯器的這種行為并不是C語言的規(guī)范，并不是所有的編譯器實(shí)現(xiàn)都有這樣的功能。同樣的源碼在VC++2015下編譯運(yùn)行的結(jié)果卻是：

VC++編譯

warning C4013: “sqrt”未定義；假設(shè)外部返回 int

運(yùn)行結(jié)果

2884223.000000

顯然，VC++編譯器沒有沒有所謂的“內(nèi)建函數(shù)”，只是簡單的按照隱式聲明的原型，生成調(diào)用sqrt函數(shù)的代碼。由于返回類型和參數(shù)類型的不同，導(dǎo)致錯誤的函數(shù)調(diào)用方式，產(chǎn)生莫名奇妙的運(yùn)行時錯誤。

對著這種情況，由于返回類型的不同，兩種編譯器都可以給出警告信息，至少能引起程序員的注意。而下面這種情況，則更加隱蔽。

2.2 隱式聲明函數(shù)名稱恰好在鏈接庫中存在，且返回int類型

測試代碼如下：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv)
{
  int x = abs(-1);
  printf("%d", x);
  return 0;
}

此時，由于隱式聲明的函數(shù)原型與gcc的內(nèi)建函數(shù)原型完全相同，所以gcc不會給出任何警告，結(jié)果也是正確的。
而VC++則仍然會給出警告：warning C4013: “abs”未定義；假設(shè)外部返回 int。

無論如何，隱式聲明的函數(shù)原型與庫函數(shù)完全相同，所以鏈接運(yùn)行都是沒有問題的。

下面，稍微改動一下代碼：

#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv)
{
  int x = abs(-1,2,3,4);
  printf("%d", x);
  return 0;
}

gcc下編譯鏈接沒有任何報錯。

gcc編譯鏈接

[smstong@centos192 test]$ gcc -c main.c
[smstong@centos192 test]$ gcc main.o

可見，gcc的內(nèi)建函數(shù)機(jī)制并不關(guān)心函數(shù)的參數(shù)，只是關(guān)心函數(shù)的返回值。

vc++編譯鏈接

warning C4013: “abs”未定義；假設(shè)外部返回 int

雖然這個例子的運(yùn)行結(jié)果都是正確的，但是這種正確是“碰巧”的，因為額外的函數(shù)參數(shù)并沒有影響到結(jié)果。這種偶然正確是程序中要避免的。

3 編程中注意事項

C語言的隱式函數(shù)聲明，給程序員帶來了各種困惑，給程序的穩(wěn)定性帶來了非常壞的影響。不知道當(dāng)初C語言設(shè)計者是如何考慮這個問題的？

* 為了避免這種影響，強(qiáng)烈建議程序員重視編譯器給出的關(guān)于隱式聲明的警告，及時通過包含必要的頭文件來消除這種警告。*

對于gcc來說，前面給出的那個abs(-1,2,3,4)的特殊例子，編譯器根本不會產(chǎn)生任何警告，只能靠程序員熟悉自己調(diào)用的每一個庫函數(shù)了。

為了避免這種問題，在C語言的C99版本中，無論如何都會給出警告。如gcc使用C99編譯上述代碼。

gcc -std=c99編譯

[smstong@centos192 test]$ gcc -c main.c -std=c99
main.c: 在函數(shù)‘main'中:
main.c:5: 警告：隱式聲明函數(shù)‘a(chǎn)bs'

而C++則更嚴(yán)格，直接拋棄了隱式函數(shù)聲明，對于未聲明函數(shù)的調(diào)用，將直接無法通過編譯。

g++編譯

[smstong@centos192 test]$ g++ main.c
main.c: In function ‘int main(int, char**)':
main.c:5: 錯誤：‘a(chǎn)bs'在此作用域中尚未聲明

vc++編譯（作為C++)

error C3861: “abs”: 找不到標(biāo)識符

在函數(shù)強(qiáng)類型這一點(diǎn)上，C++確實(shí)比C更嚴(yán)格，更嚴(yán)謹(jǐn)。