Продвижение аргументов по умолчанию в вызовах функций C

Question

Настроить

У меня есть несколько вопросов о продвижении аргументов по умолчанию при вызове функции в C. Вот раздел 6.5.2.2 "Вызовы функций" Пункты 6, 7 и 8 из стандарта C99 (pdf) (выделение добавлено и разбито на списки для простоты чтение):

Пункт 6

1. Если выражение, обозначающее вызываемую функцию, имеет тип, который не содержит прототип, целочисленные преобразования выполняются для каждого аргумента и аргументов, которые имеют тип float повышены до double, Это называется продвижением аргументов по умолчанию.
2. Если количество аргументов не равно количеству параметров, поведение не определено.
3. Если функция определена с типом, который включает в себя прототип, и любой из прототипов заканчивается многоточием (, ...) или типы аргументов после продвижения не совместимы с типами параметров, поведение не определено.
4. Если функция определена с типом, который не содержит прототип, и типы аргументов после продвижения не совместимы с типами параметров после продвижения, поведение не определено, за исключением следующих случаев:
   • один повышенный тип является целочисленным типом со знаком, другой повышенный тип является целочисленным типом без знака, и значение представимо в обоих типах;
   • оба типа являются указателями на квалифицированные или неквалифицированные версии типа символа или void,

Пункт 7

1. Если выражение, обозначающее вызываемую функцию, имеет тип, который включает в себя прототип, аргументы неявно преобразуются, как если бы посредством присваивания, в типы соответствующих параметров, принимая тип каждого параметра за неквалифицированную версию объявленной тип.
2. Многоточие в объявлении прототипа функции останавливает преобразование типа аргумента после последнего объявленного параметра. Повышение аргументов по умолчанию выполняется на конечных аргументах.

Пункт 8

1. Никакие другие преобразования не выполняются неявно; в частности, количество и типы аргументов не сравниваются с параметрами параметров в определении функции, которое не включает в себя декларатор прототипа функции.

Что я знаю

• По умолчанию аргументы продвижения char а также short в int / unsigned int а также float в double
• Необязательные аргументы для переменных функций (например, printf) подлежат продвижению по умолчанию аргумент

Для справки, мое понимание прототипа функции таково:

void func(int a, char b, float c);  // Function prototype
void func(int a, char b, float c) { /* ... */ }  // Function definition

Вопрос

Мне действительно тяжело все это делать. Вот несколько вопросов, которые у меня есть:

• Действительно ли поведение прототипированных и непрототипированных функций так сильно отличается, например, в отношении продвижения по умолчанию и неявных преобразований?
• Когда происходит продвижение аргумента по умолчанию? Это всегда? Или это только в особых случаях (например, с помощью переменных функций)? Зависит ли это от того, является ли функция прототипом?

Answer 1

Ответ Uprooted AProgrammer - это реальные товары.

Для тех из вас, кто интересуется, почему все так: в темные времена до 1988 года не было такого понятия, как прототип функции в классическом "K&R" C, и продвижение аргументов по умолчанию было начато, потому что (а) по существу "свободный", так как для добавления байта в регистр не требуется больше, чем для добавления слова в регистр, и (b) для сокращения потенциальных ошибок при передаче параметров. Эта вторая причина никогда не усекала его, поэтому введение прототипов функций в ANSI C было самым важным изменением в языке C.

Относительно того, когда запускаются продвижения по умолчанию: продвижения аргументов по умолчанию используются именно тогда, когда ожидаемый тип аргумента неизвестен, то есть, когда нет прототипа или когда аргумент является переменным.

Answer 2

• (Non-variadic) параметры для функций с прототипом преобразуются в соответствующий тип, который может быть char, short, float.

• Параметры для функций без прототипа и параметров с переменными параметрами подвергаются продвижению по умолчанию.

Если вы определяете функцию с помощью прототипа и используете ее без прототипа или наоборот, и она имеет параметры типа char, short или float, у вас, вероятно, будут проблемы во время выполнения. У вас будут такие же проблемы с переменными функциями, если повышенный тип не соответствует тому, что используется при чтении списка аргументов.

Пример 1: проблема при определении функции с прототипом и использовании ее без.

definition.c

void f(char c)
{
   printf("%c", c);
}

use.c

void f();

int main()
{
   f('x');
}

может потерпеть неудачу, потому что будет передано int и функция ожидает символ.

Пример 2: проблема при определении функции без прототипа и использовании ее с одним.

definition.c

void f(c)
   char c;
{
   printf("%c", c);
}

(Это своего рода определение очень старомодно)

use.c

void f(char c);

int main()
{
   f('x');
}

может потерпеть неудачу, потому что ожидается int, но будет передан символ.

Примечание: вы заметите, что все функции из стандартной библиотеки имеют типы, которые являются результатом продвижений по умолчанию. Таким образом, они не создавали проблем при переходе, когда были добавлены прототипы.

Answer 3

Ваша путаница проистекает из очень небольшого недопонимания терминологии - как декларации, так и определения могут включать прототипы (или нет):

void func(int a, char b, float c);

Это объявление функции, которое включает в себя прототип.

void func(int a, char b, float c) { /* ... */ }

Это определение функции, которое включает в себя прототип.

"Прототип" и "не прототип" - это просто атрибуты типа функции, и как объявления, так и определения представляют тип функции.

Таким образом, вы можете иметь объявление без прототипа:

void func();

или вы можете иметь определение без прототипа (стиль K&R C):

void func(a, b, c)
    int a;
    char b;
    float c;
{ /* ... */ }