C语言中的函数原型行为出现意外情况

Question

我正在学习K&R的C语言，但在书的第4.4部分中对作用域规则感到困惑。在继续之前，让我先贴出我正在使用的源文件。

#include <stdio.h>

void first(void);

int main(void) {
    printf("In main.\n");

    first();
    second();

    return 0;
}

void first(void) {
    printf("In first.\n");
}

void second(void) {
    printf("In second.\n");
}

现在，除非我比想象中的更蠢，这本书给了我这样的想法：函数原型（与函数定义在同一文件中）存在于作用域的原因。也就是说，它们的存在允许在编译文件的顶部声明该函数，以便源文件的其余部分提前被通知一个“对象”的存在，如果我可以这么说的话。

我的问题是，在我正在使用GCC版本4.7.1的Arch Linux虚拟机上，上面的代码无法编译，并显示以下错误：“second type for conflicting”。然而，当相同的代码运行到我物理机器上时，这台机器运行Ubuntu 12.04，带有GCC版本4.6.3，它可以很好地编译。

我的问题是：这是编译器的特性吗？因为如果不是，我很惊讶它能编译通过，因为没有函数原型，如果我理解正确，主要函数不应该知道second的存在。

- NlightNFotis

Answer 1

“冲突的类型”错误信息会发生在大多数 C 编译器遇到尚未声明的函数时，会隐式地声明一个返回 int 类型的函数原型。所以在 main() 函数中遇到 second() 函数时，GCC 4.7.1 推断以下定义：

int second();

然后编译器遇到函数定义时，注意到推断的原型签名与定义的签名不匹配，并因错误而中止。

至于为什么4.6.3可以成功编译这段代码，以下是一种猜测。GCC 4.6.3可能存在某些错误（或功能，由您决定），允许函数实现与其原型通过返回类型不同。由于C允许具有非void返回类型的函数在没有返回任何内容的情况下终止（这使它们的返回值未定义），所以这只是两个亚优化的事物抵消彼此的情况。

（4.6.3中的行为也可能是版本之间默认编译器选项的更改，或者您使用不同选项调用编译器造成的结果。）

- cdhowie

---

不错的回答，兄弟。但我不明白的是，为什么同一个编译器在两个不同（但仍然相当新的）版本中会有如此多的不同行为。 - NlightNFotis

由于我的答案的第一部分——使用未声明的函数意味着根据C语言的原型推断，这意味着未声明的函数会自动带入一个即时推断的原型。始终使用-Wall编译，因为在两种情况下都会得到编译器警告。建议使用-Werror进行编译（至少对于新代码），因为它将所有警告转换为错误，确保您注意到它们。（C的这种原型推断缺陷在C99中被删除，但是GCC仍然支持它，即使在C99模式下也是如此。） - cdhowie

请注意，对于隐式声明的函数，编译器会推断为int func()而不是int func(void)。后者将不允许使用任意数量的参数调用隐式声明的函数，而实际上编译器允许使用任意数量的参数进行调用。 - Blagovest Buyukliev

@NlightNFotis 你是如何调用编译器的（使用了哪些选项）？ - Daniel Fischer

@NlightNFotis 看起来 4.7 版本默认更加严格（好消息）。clang 也会产生一个错误 conflicting types for 'second'，但是我的 gcc-4.6 只有一个警告。 - Daniel Fischer