Question

我不确定用于描述此问题的正确术语，但我会尽力而为。

我正在编写一个玩具程序，在test.c中打印出12和13的阶乘：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    printf("%ld\n", factorial(12));
    printf("%ld\n", factorial(13));
    return 0;
}

factorial函数在source fact.c的共享库中定义。

long factorial(int n)
{
    long r = 1;
    while (n > 1) r *= n--;
    return r;
}

我正在使用以下命令编译共享库和我的程序：

$ gcc -shared -fPIC -o libfact.so fact.c
$ gcc -L. -lfact test.c

我在x86-64上，所以我希望factorial(13)（13！= 6227020800）不会溢出64位长。但是，我得到了一个奇怪的结果。

$ LD_LIBRARY_PATH=. ./a.out
479001600
1932053504

这里，1932053504恰好是正确结果的低32位的十进制值。但是，如果我在test.c的顶部插入函数原型long factorial(int)并重新编译，我会得到正确的结果。

$ LD_LIBRARY_PATH=. ./a.out
479001600
6227020800

这给我留下了几个问题：

如果我没有在test.c中指定原型，假设的返回类型是什么？这个编译器是否依赖？
如果没有原型，我似乎能够将任意数量的参数传递给factorial。这与此question about C void arguments和此question about function prototypes？
为什么链接器不会抛出未定义的引用错误？

Answer 1

从1990版C标准开始，如果调用没有可见声明的函数，编译器会假定它返回类型int。因此，对于主程序中对factorial()的调用，编译器很可能会将其返回的long值解释为，就像它是int值一样。如果long和int碰巧具有相同的表示形式，则可能会起作用。如果long宽于int，则可能正常工作，或者可能失败。但无论如何，这种行为都是不确定的。

1999版C标准（C99）删除了“隐式整数”规则。调用没有可见声明的函数是约束违规，需要编译器诊断。然后，编译器可以拒绝该程序，也可以继续编译它 - 但如果确实如此，则行为是未定义的。

要更正此问题，您需要在之前显示factorial() 的可见声明。最好的方法是创建一个头文件factorial.h：

<强> factorial.h：

#ifndef FACTORIAL_H #define FACTORIAL_H long factorial(int n); #endif

<强> factorial.c：

#include <stdio.h> #include "factorial.h" long factorial(int n) { printf("factorial(%d)", n); long r = 1; while (n > 1) r *= n--; printf(" --> %ld\n", r); return r; }

<强> main.c中：

#include <stdio.h> #include "factorial.h" int main(void) { printf("%ld\n", factorial(12)); printf("%ld\n", factorial(13)); return 0; }

请注意，如果long仅为32位，则仍然将不起作用，因为13阶乘超过2 ³¹ -1。检查系统上LONG_MAX和/或sizeof (long)的值：

printf("LONG_MAX = %ld, sizeof (long) = %d\n", LONG_MAX, (int)sizeof (long));

考虑使用long long而不是long - 或者更好的是int64_t或uint64_t，<stdint.h>中定义。

（据我所知，您使用共享库不会影响其中任何一项。）

Answer 2

如果函数返回类型未知，编译器会将其视为int。在这种情况下发生的强制转换解释了printf语句的有线输出。无论如何，更喜欢使用long long int，因为long int在标准中定义为最小值2^31 - 1

§5.2.4.2.1

- long int
类型的对象的最大值
LONG_MAX +2147483647 //   2 ^ 31-1

链接器不会抛出任何未定义的引用错误，因为如果函数确实存在，它不会检入动态库。它绑定它，并将尝试在执行时加载它。

Answer 3

long在64位架构上不必是8个字节，标准要求它不小于4个字节。你有溢出。

使用共享库时的函数原型

3 个答案: