隐式函数声明和链接

最近我在C中学习了隐式函数声明。主要观点很明确，但在这种情况下我对理解联系过程有些麻烦。

请考虑以下代码（文件ac ）：

#include  int main() { double someValue = f(); printf("%f\n", someValue); return 0; }

如果我尝试编译它：

 gcc -c ac -std=c99

我看到关于函数f()隐式声明的警告。

如果我尝试编译和链接：

 gcc ac -std=c99

我有一个未定义的引用错误。一切都很好。

然后我添加另一个文件（文件bc ）：

 double f(double x) { return x; }

并调用下一个命令：

 gcc ac bc -std=c99

令人惊讶的是，一切都成功地联当然在./a.out调用后我看到了垃圾输出。

所以，我的问题是：如何将隐式声明函数的程序链接起来？在编译器/链接器的引擎下我的例子会发生什么？

我读了很多关于SO的话题，这个和这个但仍然有问题。

首先，从C99 ，函数的隐式声明将从标准中删除。编译器可能会支持编译遗留代码，但这并不是强制性的。引用标准前言，

删除隐式函数声明

也就是说，根据C11 ，章节§6.5.2.2

如果使用不包含原型的类型定义函数，并且促销后的参数类型与促销后的参数类型不兼容，则行为未定义。

所以，在你的情况下，

只是为了添加更多的引用，如果在调用后尝试在同一个编译单元中定义函数，由于不匹配签名，您将收到编译错误。

但是，您的函数是在单独的编译单元中定义的（并且缺少原型声明），编译器无法检查签名。编译之后，链接器获取目标文件，并且由于链接器中没有任何类型检查（并且目标文件中也没有信息），所以请愉快地链接它们。最后，它将成功完成编译和链接以及 UB。

这是正在发生的事情。

如果没有f()的声明，编译器会假定一个隐式声明，如int f(void) 。然后愉快地编译ac 。
在编译bc ，编译器没有f()任何先前声明，因此它从f()的定义中直接得出它。通常你会在头文件中放入一些f()声明，并将它包含在ac和bc 。因为两个文件都会看到相同的声明，所以编译器可以强制执行一致性。它会抱怨与声明不符的实体。但在这种情况下，没有共同的原型可供参考。
在C ，编译器不会在目标文件中存储有关原型的任何信息，并且链接器不会执行任何一致性检查（它不能）。它看到的只是ac未解析的符号f和bc定义的符号f 。它愉快地解析符号，并完成链接。
然而事情在运行时会中断，因为编译器根据它在那里假设的原型在ac设置调用。这与bc的定义不匹配。 f() （来自bc ）将从堆栈中获取一个垃圾参数，并将其返回为double ，在ac返回时将被解释为int 。

具有隐式声明函数的程序是如何链接的？在编译器/链接器的引擎下我的例子会发生什么？

自C99起， 隐式int规则已被C标准取缔。因此，具有隐式函数声明的程序是无效的 。

它自C99起无效。在此之前，如果可见原型不可用，则编译器隐式声明一个具有int返回类型的原型。

令人惊讶的是，一切都成功地联当然在./a.out调用后我看到了垃圾输出。

因为你没有原型，所以编译器隐式声明了一个带有int类型的f() 。但f()的实际定义返回一个double 。这两种类型是不兼容的，这是未定义的行为 。

即使在C89 / C90中，隐式int规则有效也是未定义的，因为隐式原型与实际类型f()返回不兼容。所以这个例子是（带有ac和bc ）在所有C标准中都是未定义的 。

具有隐式函数声明不再有用或有效。因此，编译器/链接器处理方式的实际细节仅具有历史意义。它可以追溯到K＆R C的预标准时间，它没有函数原型，函数默认返回int 。 function原型在C89 / C90标准中添加到C中。最后，您必须拥有有效C程序中所有函数的原型（或在使用前定义函数）。

编译之后，所有类型信息都会丢失（除了可能在调试信息中，但链接器不会注意这一点）。唯一剩下的就是“在地址0xdeadbeef处有一个名为”f“的符号。

标题的要点是告诉C关于符号的类型，包括，对于函数，它需要什么参数以及它返回什么。如果您将真实的那些与您声明的那些（显式或隐式）不匹配，则会得到未定义的行为。