为什么C语言程序不可以运行,难以捉摸的C语言程序,if条件明明为假,为什么还是执行了呢?...

2024-03-26 14:59

本文主要是介绍为什么C语言程序不可以运行,难以捉摸的C语言程序,if条件明明为假,为什么还是执行了呢?...,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

昨天浏览外文论坛帖子,发现一个有趣的问题。这个问题产生的原因是程序员编写C语言代码不规范造成的,这也是很多初学者容易犯的错——只关注核心功能,而不关注细节。

739588af80d506096fad453cd15e4470.png问题是这样的

问题

小明在源文件 f1.c 里定义了一个布尔函数,相关的C语言代码是下面这样的:

#include

bool f1(){

int var1 =1000;

int var2 =2000;

int var3 = var1 + var2;

return(var3 ==0)? true : false;

}

e8dbf5a1726bbbcd5b78ebca46a8bb39.pngf1()函数的C语言代码

显然,函数 f1() 执行后,变量 var3 的值等于 3000,因此必定会返回 false。但是小明在 main.c 文件里编写 main() 函数调用 f1() 后,发现结果似乎有些奇怪,main() 函数的C语言代码如下:

#include

#include

intmain(){

printf(f1()== true ?"true\n":"false\n");

if(f1()){

printf("executed\n");

}

return0;

}

22ebb74b2c3870755e86a6826cfe57c8.pngmain()函数的C语言代码

按理说,既然 f1() 函数总是返回 false,上述 main() 函数被编译执行后,应该只会输出“false”才对,但是小明得到的实际执行结果却是下面这样的:

$ gcc main.c f1.c -o test

$ ./test

false

executed

这是怎么回事呢?小明使用的编译器版本为 gcc (Ubuntu 4.9.2-10ubuntu13) 4.9.2。

分析

仔细观察小明的编译命令gcc main.c f1.c -o test,应该能够发现他并没有指定任何别的编译选项,因此 gcc 编译器默认实现的是 1990 年(很老了)的 C90 标准。

a77fe0b429dde5a2b6301134feb151da.pnggcc 编译器默认实现的是 C90 标准

C90 标准在处理C语言代码时,有一个主要缺点就是:如果某段C语言代码调用函数时,程序员未能实现指定被调用函数原型,那么将使用默认的函数原型,即默认被调用函数的原型为:

int func();

也即默认被调用函数可以接收任意多的参数,并且返回值类型为 int。这样的默认规则在处理函数返回值时可能会有一个转换过程(当被调用函数原型返回值不是 int 类型时),但是它并不会修改实际的函数实现。

现在小明遇到的问题就清楚了:f1() 函数原本的返回值类型为 bool 型,但是他在编写 main() 函数时,并未事先指定 f1() 函数的原型,因此编译器默认将其当作是 int 返回值类型了。

而 bool 型和 int 型的 size 并不一致,所以小明编写的C语言程序行为就属于“未定义”的了,出现什么样的结果都是不足为奇的。

7558da4d3d8dac7c8f1a8071413e6b48.png出现什么样的结果都是不足为奇的

能够看出,C90 标准在遇到未知函数原型时,会默认将其当作 int func(); 原型的特性其实是一种危险的特性,因此,从 C99 标准开始,这样的特性就被禁止了。

但是不幸的是,直到 5.x.x 版本的 gcc 默认属性仍然是较老的 C90 标准,这可能是为了兼容之前的C语言代码。要解决小明遇到的问题也是简单的,只需要告诉 gcc 编译器希望使用的标准就可以了。例如:

gcc -std=c11 -pedantic-errors -Wall -Wextra-std=c11 用于告诉编译器遵循 C11 标准。-pedantic-errors 告诉编译器全心全意的编译C语言代码,一旦发现错误就给出错误提示。-Wall 可以尽可能的让编译器发现一些不规范的代码,并给出相应的警告提示。-Wextra 类似于 -Wall 选项,它能够让编译器发现更多不规范的代码。使用上述命令编译小明的C语言代码,应该会发现此时编译器不再能够完成编译了,而是给出了错误提示:“implicit declaration of function ‘f1’”:

52ce63a8bdbb325e8172028e13732ffb.png错误提示

此时,编译器不再“猜测”f1() 函数的原型,而是强制我们在调用函数前指定其原型。因此对小明的C语言代码稍作修改,如下:

cd60fe97145d43e32c43c817fc981f8a.png请点强制我们在调用函数前指定其原型击

此时再编译执行,发现一起符合预期了:

# gcc -std=c11 -pedantic-errors -Wall -Wextra main.c f1.c -o test

# ./test

false

小结

很多C语言初学者觉得细节不重要,重要的是核心算法或者代码,这样的心态其实很危险,很容易写出难以捉摸的程序,本节就是一个例子。事实上,越是初学者就越应该严格遵守规范,这样才能尽可能的避免出现奇怪的,难以捉摸的结果,打击自己的学习信心。

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