Блог

Я прочитал документацию для strtoul() / strtoull() отсюда, и в разделе «Соответствие» снизу вверх, он делает эти два пункта:

strtoul(): POSIX.1-2001, POSIX.1-2008, C89, C99 SVr4.
strtoull(): POSIX.1-2001, POSIX.1-2008, C99.

Эти две строки, в дополнение к другим ссылкам по всему документу, указывают мне, что функция strtoull не должна быть доступна при компиляции программы с использованием стандарта c89 / c90. Однако, когда я запускаю быстрый тест с помощью gcc, он позволяет мне вызывать эту функцию независимо от стандарта, который я указываю.

Во-первых, код, который я использую для тестирования:

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

int main(void)
{
    unsigned long long x;
    const char *str = "1234";

    x = strtoull(str, NULL, 10);

    printf("%llun", x);

    return 0;
}
 

И вот моя команда компиляции:

 gcc test.c -std=c89 -pedantic -Wall -Wextra
 

Теперь, честно говоря, это предупреждает меня о проблеме совместимости:

 test.c: In function ‘main’:
test.c:6:16: warning: ISO C90 does not support ‘long long’ [-Wlong-long]
  unsigned long long x;
                ^~~~
test.c:9:6: warning: implicit declaration of function ‘strtoull’; did you mean ‘strtoul’? [-Wimplicit-function-declaration]
  x = strtoull(str, NULL, 10);
      ^~~~~~~~
      strtoul
test.c:11:9: warning: ISO C90 does not support the ‘ll’ gnu_printf length modifier [-Wformat=]
  printf("%llun", x);
         ^~~~~~~~
 

Эти предупреждающие сообщения — именно то, что я ожидал бы, учитывая документацию. Он уведомляет меня о том, что указанная мной функция не может быть найдена, и даже о том, что стандарт C90 не поддерживается unsigned long long . Однако, когда я пытаюсь запустить этот код, он работает просто отлично, без сбоев или других типов ошибок. Он выводит значение 1234 по желанию. Итак, основываясь на этом эксперименте, у меня есть несколько вопросов, на которые, я надеялся, сможет ответить кто-то более опытный, чем я.

1. Это связано с тем, что я не предоставляю необходимые флаги компиляции для обеспечения соблюдения «строгого» стандарта c98?
2. Это тот случай, когда я неправильно понимаю документацию, или есть какая-то документация для самого gcc, на которую я должен ссылаться? И если да, то где я могу его найти?
3. Есть ли что-то фундаментальное в процессе компиляции / компоновки, чего я не понимаю, что объясняет эту проблему?
4. Почему я должен быть предупрежден о несовместимости, даже предупрежден о том, что вызываемая функция не существует, но код по-прежнему работает без проблем?
5. Означает ли этот эксперимент, что -std=c89 -pedantic флаги фактически не обеспечивают соблюдение стандарта C89 / C90?

В качестве последнего замечания я не пытаюсь сказать, что хочу использовать эту функцию в C89, мне просто было любопытно узнать об ограничении совместимости, а затем запутался в ответе.

Заранее спасибо за любые ответы!

С точки зрения компилятора C89 / C90, единственная ошибка в вашем коде — это использование unsigned long long , которое выглядит как синтаксическая ошибка. Стандарт требует только, чтобы компилятор выдал «диагностику» в этом случае, и GCC сделал это с предупреждением «ISO C90 не поддерживает long long «. Нет требования, чтобы эта ошибка была фатальной, и компилятор может решить обработать код каким-либо другим способом, если захочет. GCC, очевидно, предпочитает понимать его как long long тип, который он поддерживает в качестве расширения для C89.

Использование strtoull then просто выглядит как некоторая функция, которую вы создали, поскольку C89 не мог знать, что это имя будет особенным в какой-либо будущей версии стандарта. (Ну, они указали, что str в будущем могут быть добавлены дополнительные функции, начинающиеся с <string.h> , но это не делает ваш код незаконным для C89.) Вы не объявили его, но C89 разрешил неявные объявления, поэтому подразумевается, что он объявлен как int strtoull(); , т. Е. Возвращает int и с неуказанными аргументами. AFAIK для неявных объявлений диагностика не требовалась, но GCC все равно решает ее выдать. Таким образом, он обрабатывается как любой другой вызов функции, не определенной в этом исходном файле, и компилятор предполагает, что какая-то другая часть вашей программы (включая библиотеки, которые вы используете) определит его.

И на самом деле это определяет какая-то другая часть вашей программы, а именно libc, поскольку ваш libc соответствует C99 и более поздним версиям. (Надеюсь, вы знаете, что libc не является частью GCC.) Авторы библиотек C обычно не предоставляют версию библиотеки, которая включает только функции из определенной стандартной версии, поскольку наличие такого количества разных библиотек было бы неудобным и неэффективным. Итак, связывание выполнено успешно.

Обратите внимание, однако, что из-за неявного объявления программа может работать некорректно. Компилятор сгенерирует код неправильно, предполагая, что strtoull возвращает int , что в зависимости от соглашений о вызовах вашей системы может вызвать всевозможные проблемы. На x86-64 это означает, что ваша программа будет просматривать только младшие 32 бита результата и расширит их до 64 бит. Поэтому, если вы попытаетесь преобразовать число, которое умещается в 32 бита, но не умещается long long , вы получите неверный результат. Пример.

Если вам нужна программа, которая будет работать в системе, поддерживающей только C89 и ничего больше, вы несете ответственность за просмотр диагностики, выданной компилятором, и устранение соответствующих проблем. -pedantic-errors Опция, упомянутая в комментариях, может помочь в этом, поскольку она приводит к сбою компиляции при выдаче такой диагностики.

Также было бы полезно, если бы вы могли найти libc только для C89, но это не проблема GCC. Но его неявные предупреждения о объявлении действительно помогают вам заметить, что вы вызвали функцию, которую вы, возможно, не предназначали для определения вашей программой.

В заключение, исторически частью философии дизайна GCC было то, что они не считают, что «обеспечение соблюдения стандарта» действительно является частью того, что они хотят делать. Они видели свою цель в написании компилятора, который помогает людям писать и компилировать полезные программы, а не компоновщика, который проверяет соответствие стандартам кодирования; они решили, что последний должен быть отдельным проектом, а не тем, который их интересует. Таким образом, они были либеральны в предоставлении расширений для стандартного языка и не особенно старательны в предоставлении программам способов избежать их использования. Они предоставили эту -pedantic опцию, но, по-видимому, с некоторой неохотой, как вы можете судить по уничижительному названию.