C 函數聲明, 函數原型, 函數定義

函數聲明的發展

1 隱式函數聲明 implicit function declaration

1. main 函數和 printf 函數返回值類型爲 int, 若不聲明, 編譯器默認函數返回值爲 int 類型
2. C90標準起，這種寫法就步入了被逐步拋棄的過程(儘管當時還沒有完全立即廢止)
3. C99廢除了隱式函數聲明法則(remove implicit function declaration), 省略main()前面的int也已經不再容許了

main()
{
    printf("hello, world!\n");
}

2 函數類型聲明 function type declaration

1. sqrt 函數類型不是 int, 需要進行函數類型說明(只聲明函數類型和函數名)
2. 調用函數時存在參數類型或個數方面的錯誤編譯器是無法察覺的

double sqrt();

int main()
{
    printf("%f\n" , sqrt(9.));
}

3 函數定義聲明

1. 把函數定義寫在函數調用之前, 這種聲明可以檢查出函數調用時在參數個數和類型方面的錯誤
2. 弊端是在由多個源文件組成的源程序時, 不利於代碼的組織
3. 函數定義聲明屬於函數原型聲明

double square(double x)
{
    return x * x ;
}

int main(void)
{
    printf("%f\n" , square(3.) );
    return 0;
}

4 函數原型聲明 function propotype

C 標準借鑑 C++ 語言規定了函數原型(Function Propotype)聲明, 不但可以檢查函數調用時參數類型和個數方面的錯誤，同時解決了源代碼的組織問題

double square (double x);

int main(void)
{
    printf("%f\n" , square(3.) );
    return 0;
}

double square ( double x)
{
    return x * x ;
}

總結

函數類型聲明, 函數定義, 函數原型都是函數聲明

聲明 declaration

指定標識符的意義和性質

A declaration specifies the interpretation and attributes of a set of identifiers.

定義 definition

某個標識符的定義(Definition)同時也是這個標識符的聲明(Declaration), 函數定義則包括函數體

A definition of an identifier is a declaration for that identifier that: ……for a function, includes the function body

原型 propotype

特指包括說明參數類型的函數聲明，它同樣包含用這種方式寫出的函數定義

錯誤辨析

錯誤原文

譚浩強 ，《C程序設計》（第四版），清華大學出版社，2010年6月，p182

函數的定義是指對函數功能的確立，包括指定函數名，函數值類型、形參及其類型以及函數體等，它是一個完整的、獨立的函數單位。

函數的聲明的作用則是把函數的名字，函數類型以及形參的類型、個數和順序通知編譯系統，以便在調用該函數時進行對照檢查（例如，函數名是否正確，實參與形參的類型和個數是否一致），它不包括函數體。

分析

“對函數的定義和聲明不是一回事”是錯誤的, 函數定義本身就是一種函數聲明, 是子集關係。

“而函數的聲明的作用則是把函數的名字，函數類型以及形參的類型、個數和順序通知編譯系統，以便在調用該函數時進行對照檢查，它不包括函數體”這句話同樣不通。函數定義本身就是一種函數聲明，所以無法斷定函數的聲明是否包括函數體；而且老式的函數類型聲明也屬於函數聲明，這種函數聲明並不檢查參數類型及個數方面的錯誤。此外函數聲明也並沒有檢查“函數名”正確與否的功能。這段文字中的“函數類型”這個概念也有錯誤，函數類型所描述的不但包括函數返回值類型，也可能一併描述參數的個數和類型（如果是函數原型），因此不能與“形參的類型、個數”相提並論。

函數聲明的作用

1. 被調函數根據函數類型將函數返回值存入棧或寄存器中, 調用函數將根據函數原型提供的類型訪問這個內存或寄存器位置 c++ primer plus p204
2. 調用函數根據函數原型提供的參數類型, 傳入確定類型和數量的實參, 使被調函數能夠正確處理傳入的參數

參考

“函數聲明”、“函數原型”與“函數定義”辨析