检查系统是否实现了一个函数

Question

我正在创建一款跨系统应用程序。它使用例如 itoa 函数，在某些系统上已经实现，但不是所有系统都有。如果我只是提供自己的 itoa 实现：

header.h:115:13: error: conflicting types for 'itoa'
 extern void itoa(int, char[]);

In file included from header.h:2:0,
                 from file.c:2:0,
c:\path\to\mingw\include\stdlib.h:631:40: note: previous declaration of 'itoa' was here
 _CRTIMP __cdecl __MINGW_NOTHROW  char* itoa (int, char*, int);

我知道我可以检查宏是否预定义并在未预定义时定义它们：

#ifndef _SOME_MACRO
#define _SOME_MACRO 45
#endif

有没有一种方法可以检查C函数是否已预先实现，如果没有，则实现它？或者仅仅取消对一个函数的实现？

- MD XF

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有自动配置系统 autoconf，它旨在处理此类复杂性。没有许多更简单且可靠的系统；我不确定是否知道其他的。还有与 autoconf 一起使用的 automake 和 libtool，但您主要是需要 autoconf。您可以调查其他构建系统，例如 cmake。 - Jonathan Leffler

关于仅在某些系统上可用的函数，另一个棘手的部分是它们在不同系统上往往具有太多的功能差异。我建议使用包装函数。 - chux - Reinstate Monica

包装函数：编写 void my_itoa(int, char[]); 在具有匹配 itoa() 功能/签名的系统上，让 my_itoa() 调用 itoa()，可以使用 inline 或 #define。在具有 char * itoa(int value, char *str, int base); 的平台上（例如此处），调用 itoa(value, str, 10);。对于其他变体平台也是如此。对于缺乏任何类似 itoa() 的功能的系统，请调用您自己的 代码。 - chux - Reinstate Monica

你不能自动地做到这一点；C预处理器无法访问C代码正在执行的内容。但是，您可以将代码包装在#if块中，有条件地包含您的实现：#if NEED_ITOA int itoa(char *) { ... } #endif。然后在编译时，您可以为没有它的系统使用-DNEED_ITOA。在幕后，这就是像autoconf这样的“魔术”工具所做的所有事情（它们还帮助自动确定您需要哪些-D标志）。但是，在C预处理器本身内部无法做到这一点。 - Sean Werkema

针对这个特定问题设计的autoconf功能是AC_REPLACE_FUNCS（在页面底部，您需要阅读整个页面才能理解它的作用）。 - zwol

Answer 1

如果你已经编写了自己的 itoa() 实现，我建议你将其重命名并在所有地方使用它。这样，至少你可以确保在所有平台上获得相同的行为，并避免链接问题。

不要忘记在代码注释中解释你的选择...

- Heyji

Answer 2

我假设您正在使用GCC，因为我可以在您的路径中看到MinGW...GNU链接器有一种方法可以为您处理这个问题。因此，您不知道是否存在itoa实现。请尝试以下内容：

创建一个新文件（没有任何头文件），名为my_itoa.c：

char *itoa (int, char *, int);

char *my_itoa (int a, char *b, int c)
{
    return itoa(a, b, c);
}

现在创建另一个文件，impl_itoa.c。在这里，编写itoa的实现，但添加一个弱别名：

char* __attribute__ ((weak)) itoa(int a, char *b, int c)
{
     // implementation here
}

编译所有文件，将 impl_itoa.c 放在最后。这样，如果标准库中没有 itoa，会链接这个文件。无论是否可用，您都可以确信它会编译。

- Ajay Brahmakshatriya

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无法工作。我得到了重定位截断以适应：R_X86_64_PC32针对未定义符号'itoa'的错误信息。 - MD XF

@MDXF 你能否确认你是否只对MinGW感兴趣？这是一个很好的建议，不幸的是MinGW不支持它。 - jerry

好的，这似乎是最好的解决方案。谢谢。如果没有更好的解决方案出现，我会接受并奖励。 - MD XF

Answer 3

Ajay Brahmakshatriya的建议是一个好的建议，但不幸的是，据我所知，MinGW不支持弱定义（见https://groups.google.com/forum/#!topic/mingwusers/44B4QMPo8lQ）。

然而，我相信弱引用在MinGW中确实可行。看看这个最小化的例子：

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

__attribute__ ((weak)) char* itoa (int, char*, int);

char* my_itoa (int a, char* b, int c)
{
    if(itoa != NULL) {
        return itoa(a, b, c);
    } else {
        // toy implementation for demo purposes
        // replace with your own implementation
        strcpy(b, "no itoa");
        return b;
    }        
}

int main()
{
    char *str = malloc((sizeof(int)*3+1));

    my_itoa(10, str, 10);
    printf("str: %s\n", str);
    return 0;
}

如果系统提供了itoa的实现，那么应该使用它，并且输出会是：

str: 10

否则，你将得到：

str: no itoa

- jerry

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@MDXF 所以你在cmd下看到它工作了，但是在cygwin下却没有？可能是版本差异（我用的是gcc 4.9.3），但至少在我的系统上通过cygwin可以正常工作。当我说“正常工作”时，我的意思是成功连接并打印 "str: no itoa"。 - jerry

@MDXF 刚刚更新了Cygwin（使用gcc版本5.4.0）并测试了本地的MinGW，两者在我的系统上都可以正常运行。您使用的是哪个版本？是32位还是64位？ - jerry

Answer 4

在“不要这样做”的线路上，有两个非常重要的相关点值得提出：

• 不要使用atoi，因为它不安全。
• 不要使用atoi，因为它不是标准函数，而且有好的标准函数（例如snprintf）可用于完成你想要的功能。

但是，暂且不谈这些，我想向您介绍autoconf，GNU构建系统的一部分。autoconf是一个非常全面、非常可移植的工具集，旨在使编写能够在广泛的目标系统上成功构建的代码更加容易。有人会认为，autoconf是一个过于复杂的系统，无法仅通过一个库函数解决您提出的问题，但随着任何程序的增长，它可能会面临更多类似的障碍，现在为您的程序设置autoconf将使您在未来处于更强大的位置。

从一个名为Makefile.in的文件开始，其中包含：

CFLAGS=--ansi --pedantic -Wall -W

program: program.o
program.o: program.c

clean:
  rm -f program.o program

还有一个名为configure.ac的文件，其中包含：

AC_PREREQ([2.69])
AC_INIT(program, 1.0)
AC_CONFIG_SRCDIR([program.c])
AC_CONFIG_HEADERS([config.h])

# Checks for programs.
AC_PROG_CC

# Checks for library functions.
AH_TEMPLATE([HAVE_ITOA], [Set to 1 if function atoi() is available.])
AC_CHECK_FUNC([itoa],
              [AC_DEFINE([HAVE_ITOA], [1])]
              )

AC_CONFIG_FILES([Makefile])
AC_OUTPUT

还有一个名为 program.c 的文件，其中包含：

#include <stdio.h>
#include "config.h"

#ifndef HAVE_ITOA

/*
 * WARNING: This code is for demonstration purposes only. Your
 * implementation must have a way of ensuring that the size of the string
 * produced does not overflow the buffer provided.
 */

void itoa(int n, char* p) {
  sprintf(p, "%d", n);
}
#endif

int main(void) {
  char buffer[100];
  itoa(10, buffer);
  printf("Result: %s\n", buffer);
  return 0;
}

现在依次运行以下命令：

1. autoheader：这将生成一个名为config.h.in的新文件，我们稍后会用到它。
2. autoconf：这将生成一个名为configure的配置脚本。
3. ./configure：这将运行一些测试，包括检查您是否有一个可用的C编译器，并且（因为我们要求它）是否有一个itoa函数可用。它将其结果写入文件config.h以供以后使用。
4. make：这将编译和链接程序。
5. ./program：最后运行程序。

在./configure步骤中，您将看到相当多的输出，其中包括类似以下内容：

checking for itoa... no

在这种情况下，您会看到config.h文件包含以下行：

/* Set to 1 if function atoi() is available. */
/* #undef HAVE_ITOA */

或者，如果您确实有atoi可用，您将看到：

checking for itoa... yes

并且这段代码在config.h文件中：

/* Set to 1 if function atoi() is available. */
#define HAVE_ITOA 1

你会发现程序现在可以读取config.h头文件并选择定义itoa（如果不存在的话）。

是的，这是一个解决问题的漫长过程，但你现在已经开始使用一个非常强大的工具，它可以在很多方面帮助你。

祝你好运！

- Tim