C 原型范围

Question

我知道了

声明的类型说明符 参数列表中的标识符 函数原型中的声明 （不是函数定义的一部分）， 标识符有函数原型 范围，在结束时终止 函数声明器。

请看下面提到的C程序。

void fn (struct st {int a;} a, struct st b) ;

struct st obj ;

编译器会立即发出错误，因为“obj”大小未知（或）struct st 不是“类型”。这是正确的！结构“struct st”的声明在原型声明处结束。

我相信原型有这个限制，因为我们也可以在原型声明中使用一些变量名。这些名称可能与同一范围内的变量（如函数原型）冲突。如下所示。

void fn (int a) ;
int a ;

因此，为了允许上述声明，原型的范围是有限的。 （如果我错了，请纠正我）

但是，对于原型声明，参数变量名是没有用的。那么，为什么它是“狭义的”？有参数变量名有什么意义？语言设计者（或）规范对此有何想法？

Answer 1

原型作用域的一种可能用法是声明一个函数，该函数需要传递void * 类型的指针，传递其他类型的指针会导致诊断消息。如果您将函数原型化为：

int f(void *);

那么传递任何指针类型都是有效的。但是如果你将函数原型化为：

int f(struct dummy *);

那么就没有办法为函数声明兼容的指针来传递，而函数本质上需要一个void *参数。

这在现实世界中是否有用，它是美丽的还是丑陋的，这些都是我改天讨论的话题。

Answer 2

我会回应 chrisharris 和 Jonathan Leffler 所说的话。将标识符限定在原型范围内很有用。比没有它们更有用。此外，它让原型遵循与函数声明相同的语法，从语言设计的角度和实现者的角度来看，这可能都很好。

我认为这不是您的提议，但为了完整起见，使这些标识符具有原型之外的范围几乎没有意义，并且可能会导致问题。

你可以在原型中声明一些在原型之外无用的东西是一个缺点（我猜），但它是无害的。解决方法是“不要那样做”。我不知道让你声明不能在原型之外使用的东西有任何隐藏问题。

如果我们要解决这个问题，我们还应该解决 C 允许您声明类似以下内容的事实：

struct {
    int obj;
};

它声明了一个不太有用的结构类型。

Answer 3

参数名称可以帮助记录参数的使用。

考虑一个内存设置函数：

void mem_set(void *, int, int);

void mem_set(void *buffer, int value, int nbytes);

哪个更容易理解？

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所写的结构类型声明对于函数原型来说是局部的。您可能知道（现在，如果不是以前），您需要在原型范围之外定义类型才能成功使用它。也就是说，你必须写：

struct st {int a;};
void fn(struct st a, struct st b);

你说：

我相信原型有这个限制，因为我们也可以在原型声明中使用一些变量名。这些名称可能与同一范围内的变量（如函数原型）冲突。如下所示。

void fn(int a);
int a;

因此，为了允许上述声明，原型的范围是有限的。 （如果我错了，请纠正我）

带有'-Wshadow'的GCC有可能会警告参数'a'遮蔽了全局变量'a' - 它肯定会在函数定义中这样做，并且可能在函数声明中这样做。但这不是强制性警告；编写的代码是合法的 C - 尽管由于阴影而有点可疑。

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cmets 中有一个关于“为什么 C 限制（阻止）你在参数列表中声明类型”的长期讨论，子文本“因为 C++ 确实允许你这样做”：

评论

允许使用 /**/，程序员有责任（根据编码实践）在此处添加有关该语言使用的适当 cmets。我相信除了向 cmets 提供帮助之外，还必须有“一些东西”。 – Ganesh Gopalasubramanian

好的-相信吧。其余的原因是与 C++ 所做的兼容，并在此处添加了参数名称以提高可读性。请参阅 Stroustrup 的“C++ 的设计和演变”。请注意，原型中的参数名称不是接口的一部分 - 请参阅有关按名称而不是位置提供参数的讨论。 ——乔纳森·莱弗勒

我相信 OP 提出的问题是“拥有函数原型范围有什么意义？”。不幸的是，您的回答并没有说明任何问题。坦白说，我也不知道。如果他们只是想像 OP 猜测的那样限制命名参数声明的范围（在非定义声明中），他们可以在不引入范围的情况下完成它（例如在 C++ 中所做的）。 - 安德烈T

@AndreyT：在函数定义中，参数是函数体的局部参数（不再可能通过函数体最外层块中的局部变量隐藏参数）。原型逻辑上在函数内部声明了一个类型，因此应该按照定义的范围进行定义 - 因此，仅在函数原型中定义的类型不能在函数外部使用，并且无法调用的函数对任何人都没有什么好处。 ——乔纳森·莱弗勒

@Jonathan Leffler：您似乎在解释为什么允许使用参数名称（“与 C++ 的兼容性” - 好的）。我想知道的是引入“函数原型范围”的基本原理。为什么他们认为有必要引入这样的范围？ C++ 不会那样做。 C++ 中没有函数原型作用域。 - 安德烈T

@AndreyT 是的！我们都淹死在同一条船上:) – Ganesh Gopalasubramanian

反例

这表明 C++“确实是这样做的”。

#include <cstdio>
using namespace std;

extern void x(struct c {int y;} b);

void x(struct c b)
{
    printf("b.y = %d\n", b.y);
}

int main()
{
    struct c a;
    a.y = 0;
    x(a);
    return(0);
}

此代码不能使用 G++（MacOS X 10.5.8 上的 4.0.1）编译。它抱怨：

$ g++ -o xx xx.cpp
xx.cpp:4: error: types may not be defined in parameter types
$

错误发生在默认级别的警告/错误 - 以及迂腐级别。

因此，在这种情况下说“C 的行为与 C++ 一样”似乎是公平和准确的。你能用一个反例来演示如何在 C++ 的函数原型中定义一个类型，并指定哪个 C++ 编译器和平台允许它吗？

Answer 4

两个 - 让我们说三个 - 在函数原型中使用参数名称的明显原因：

• 名称表示每个参数的用途。
• 名称让您可以更轻松地在 API 文档中引用参数（例如在 Doxygen 中）。
• 您可以更轻松地根据定义生成原型（剪切和粘贴，或自动化）。