c - 为什么在 MISRA :2012? 中需要函数原型(prototype)

Question

我想知道为什么 MISRA:2012 需要函数原型(prototype)。在下面的示例中，这两个原型(prototype)并不是必需的。

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

// >>> Truly useless in my opinion
void display(void);
int main(void);
// <<<

void display(void) {
    printf("Hello World!\n");
}

int main() {
    display();
    return EXIT_SUCCESS;
}

我可以在 SO 上阅读的基本原理，例如 here我不是很清楚。例如，如果 main 尝试在声明之前访问 display，编译器或静态分析器将引发错误:函数显示在声明之前使用。

换句话说，为这个 MISRA 规则创建一个偏差是个好主意吗？

Answer 1

void display(void); 是函数前向声明。它具有原型(prototype)格式。

如发布的链接所示，函数原型(prototype) 是一个函数声明，其中指定了所有参数的类型。如果没有参数，那么参数列表必须是(void)(没有参数)而不是()(任何参数)。

确切的规则 8.2 说:

Rule 8.2 Function types shall be in prototype form with named parameters

提供的基本原理(阅读它，非常好)提到这是为了避免未指定所有参数的旧 K&R 和 C90 程序。 C99 在某种程度上仍然允许这样做，只要函数声明中的参数类型不与函数定义中的参数类型冲突。

本质上，该规则旨在禁止这些类型的功能:

void func1 (x)  // K&R style
int x;
{}

void func2(x)  // sloppy style
{}

所有参数(如果有)都必须指定类型和名称。

但是，我在 MISRA-C 中找不到任何要求您为每个函数编写函数声明的内容。这意味着无论有无函数声明，您的示例代码都将符合此 MISRA 规则。

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尽管正如我在之前的回答中提到的那样，编写没有函数声明(以原型(prototype)格式)的 .c 文件是草率的做法。如果您的函数需要按特定顺序调用，则应通过程序设计、函数命名和注释/文档使其显而易见。不是按照它们恰好在 .c 文件中声明的顺序。

在 .c 文件中声明函数的源代码行与该函数的行为/使用之间不应紧密耦合。

相反，函数应该按照逻辑上有意义的顺序定义。编写 .c 文件的一种常见方法是将所有在 .h 文件中声明了函数的公共(public)函数保留在 .c 文件的顶部。然后让内部函数(那些带有 static/internal linkage 的函数)放在底部。该模型需要所有内部函数的函数声明。另一种选择是将所有内部功能放在顶部，将公共(public)功能放在底部。只要你是一致的，任何一个都可以。

最重要的是，如果 .c 文件中的函数定义被重新排序，它不应该破坏程序或导致编译器错误。确保这一点的最简单方法是始终为程序中的每个函数提供函数声明。

请注意，文件顶部的函数声明根本不是“真正无用的”，因为它们提供了 C 文件中存在的所有函数的快速摘要。这是一种编写自文档化代码的方法。

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请注意，作为一种特殊情况，C 标准不允许 main() 的原型(prototype)。

请注意，此外，规则 8.7 和 8.8 不允许您在没有 static 的情况下使用 void display(void)，因为该函数仅在一个翻译单元中使用。