Прототип функции

В общем виде прототип функции должен выглядеть таким образом:

Использование имен параметров не обязательно. Однако они дают возможность компилятору при наличии ошибки указать имена, для которых обнаружено несоответствие типов, так что не поленитесь указать этих имен — это позволит сэкономить время впоследствии.

Следующая программа показывает, насколько ценными являются прототипы функций. В ней выводится сообщение об ошибке, происходящей из-за того, что программа содержит попытку вызова sqr_it() с целым аргументом, в то время как требуется указатель на целое.

В качестве прототипа функции может также служить ее определение, если оно находится в программе до первого вызова этой функции. Вот, например, правильная программа:

Имеется небольшая, но важная разница в том, как именно в С и C++ обрабатывается прототип функции, не имеющей параметров. В C++ пустой список параметров указывается полным отсутствием в прототипе любых параметров. Например,

Таким образом компилятор узнает, что у функции нет параметров, и любое обращение к ней, в котором имеются аргументы, будет считаться ошибкой. В C++ использование ключевого слова void внутри пустого списка параметров также разрешено, но считается излишним.

Прототипы функций позволяют «отлавливать» ошибки еще до запуска программы. Кроме того, они запрещают вызов функций при несовпадении типов (т.е. с неподходящими аргументами) и тем самым помогают проверять правильность программы.

И напоследок хотелось бы сказать следующее: так как в ранних версиях С синтаксис прототипов в полном объеме не поддерживался, то в С прототипы формально не обязательны. Такой подход необходим для совместимости с С-кодом, созданным еще до появления прототипов. Но если старый С-код переносится в C++, то перед компиляцией этого кода в него необходимо добавить полные прототипы функций. Помните, что хотя прототипы в С не обязательны, но они обязательны в C++. Это значит, что каждая функция в программе на языке C++ должна иметь полный прототип. Поэтому при написании программ на С в них указываются полные прототипы функций — именно так поступает большинство программистов, работающих на этом языке.

Старомодные объявления функций

В «ранней молодости» языка С, еще до создания прототипов функций, все-таки была необходимость сообщить компилятору о типе результата функции, чтобы при вызове функции был создан правильный код. (Так как размеры разных типов данных разные, то размер типа результата надо было знать еще до вызова функции.) Это выполнялось с помощью объявления функции, не содержащего никакой информации о параметрах. С точки зрения теперешних стандартов этот старомодный подход является архаичным. Однако его до сих пор можно найти в старых кодах. По этой причине важно понимать, как он работает.

Согласно старомодному подходу, тип результата и имя функции, как показано ниже, объявляются почти что в начале программы:

Общий вид старомодного оператора объявления функции такой:

Обратите внимание, что список параметров пустой. Даже если функция принимает аргументы, то ни один из них не перечисляется в объявлении типа.

Как уже говорилось, старомодное объявление функции устарело и не должно использоваться в новом коде. Кроме того, оно несовместимо с C++.

Источник

Использование прототипов функции

Стандарт ANSI С расширяет концепцию предварительного описания функции. Данное расширенное описание называется прототипом функции.

Прототипы функций служат двум целям: во-первых, они определяют тип возвращаемого функцией значений, чтобы компилятор мог генерировать корректный код для возвращаемых данных; во-вторых, они определяют тип и число аргументов, используемых функциями. Прототип имеет следующий вид:

тип имя_функции (список параметров);

Прототип обычно помещается в начало программы и должен появляться перед любым вызовом функции.

Помимо этого, для информирования компилятора о типе возвращаемого функцией значения прототип функции позволяет С осуществлять качественную проверку типов, наподобие проверки, осуществляемой в таких языках, как Паскаль. Прототипы позволяют компилятору найти и сообщить информацию о всех незаконных преобразованиях типов между типами аргументов, используемых при вызове функции, и типами определенных параметров. Также компилятору разрешается сообщать о том, что функция вызывается с неправильным числом аргументов.

Если возможно, С автоматически преобразует тип аргумента в тип, получаемый параметром. Тем не менее, некоторые преобразования типов недопустимы. Если функция имеет прототип, то все нелегальные преобразования будут найдены и появится сообщение об ошибке. В качестве примера, следующая программа вызывает сообщение об ошибке, поскольку пытается вызвать func() с указателем, а не с требуемым float. (Нельзя преобразовать указатель к типу float.)

/* Данная программа использует прототипы функций для достижения строгой проверки типов при вызове func(). Программа не компилируется из-за несоответствия между типом аргументов, определенных в прототипе функции, и типом аргументов, используемых при вызове функции. */

#include
float func (int x, float у); /* прототип */
int main(void)
<
int x, *y;
x = 10;
у = &x;
func(x, у) ; /* несоответствие типов */
return 0;
>

float func (int x, float y)
<
printf(«%f», у/(float)x);
return у/(float) x;
>

Использование прототипов также позволяет компилятору выдавать сообщение в случае, если число используемых при вызове функции аргументов не соответствует числу параметров, определенных в функции. Например, следующая программа не будет компилироваться, поскольку func() вызывается с неправильным числом аргументом:

/* Программа не компилируется из-за несоответствия между числом параметров, определенных в прототипе функции, и числом аргументов, используемых при вызове функции. */

#include
float func (int x, float у); /* прототип */
int main(void)
<
func (2, 2.0, 4); /* неверное число аргументов */
return 0;
>

С технической точки зрения при создании прототипа функции не требуется включать настоящие имена параметров. Например, следующие два варианта абсолютно корректны и равнозначны:

char func (char *, int);

char func (char *str, int count);

Тем не менее, если включить имена параметров, компилятор использует имена для выдачи сообщений о несоответствии типов.

Некоторые функции типа printf() могут принимать переменное число аргументов. Переменное число аргументов определяется в прототипе с помощью многоточия. Например, прототип функции printf() выглядит так:

Для создания функции с переменным числом аргументов надо обратиться к описанию стандартной библиотечной функции va_arg().

Следует использовать прототипы функций для предотвращения ошибок, появляющихся в результате вызовов функций с неправильными аргументами. Они также помогают проверить правильность работы программы, не позволяя функциям вызываться с неправильным числом аргументов. Как ранее упоминалось, они требуются в С++.

Источник

Урок №19. Прототип функции и Предварительное объявление

Обновл. 11 Сен 2021 |

На этом уроке мы рассмотрим прототип функции и предварительное объявление в языке С++.

Наличие проблемы

Посмотрите на этот, казалось бы, невинный кусочек кода под названием add.cpp:

Вы, наверное, ожидаете увидеть примерно следующий результат:

The sum of 3 and 4 is: 7

Но в действительности эта программа даже не скомпилируется. Причиной этому является то, что компилятор читает код последовательно. Когда он встречает вызов функции add() в строке №5 функции main(), он даже не знает, что такое add(), так как это еще не определили! В результате чего мы получим следующую ошибку:

add: идентификатор не найден

Чтобы устранить эту проблему, мы должны учитывать тот факт, что компилятор не знает, что такое add(). Есть 2 решения.

Решение №1: Поместить определение функции add() выше её вызова (т.е. перед функцией main()):

Таким образом, при вызове функции add() в функции main(), компилятор будет знать, что это такое. Так как это простая программа, то внести подобные изменения несложно. Однако в программах, содержащих большое количество строк кода, это может быть утомительно — узнавать кто кого вызывает и в каком порядке (чтобы соблюсти правильную последовательность).

Прототипы функций и Предварительное объявление

Решение №2: Использовать предварительное объявление.

Предварительное объявление сообщает компилятору о существовании идентификатора ДО его фактического определения.

В случае функций, мы можем сообщить компилятору о существовании функции до её фактического определения. Для этого нам следует использовать прототип этой функции. Прототип функции (полноценный) состоит из типа возврата функции, её имени и параметров (тип + имя параметра). В кратком прототипе отсутствуют имена параметров функции. Основная часть (между фигурными скобками) опускается. А поскольку прототип функции является стейтментом, то он также заканчивается точкой с запятой.

Источник

Зачем нужны прототипы в C++?

Добрый день. Начал учить C++ после PHP и возникли некоторое вопросы:

1)Заголовочные файлы: в них собраны прототипы функций библиотек?(и все?)
2)Как компилятор находит нужные встроенные функции по прототипам если мы не включаем в cpp файл библиотеки а лишь подключаем заголовочный файл с помощью #include?
3)Я так понимаю прототипы в C++ нужны для того чтобы компилилось быстрее?
4)Заголовочные файлы представляют из себя уже откомпиленый код?(объектный)
5)Тот же вопрос что и в 4 только уже про библиотеки

Не спрашивайте зачем мне это надо знать просто буду крепче спать

Учу по книге, довольно хорошей (Стивен Прата) так что пожалуйста не отправляйте меня курить мануалы или идти дальше кодить на php и html, в этой книге нет ответов на мои вопросы

1)Заголовочные файлы: в них собраны прототипы функций библиотек?(и все?)

Содержимое заголовочного файла просто подставляется в то место где написано #include. Поэтому туда можно поместить всё что угодно. Традиционно библиотеки помещают туда объявления классов, функций и глобальных переменных и определения макросов.

2)Как компилятор находит нужные встроенные функции по прототипам если мы не включаем в cpp файл библиотеки а лишь подключаем заголовочный файл с помощью #include?

Компилятор их не находит. Не его это работа. Он просто помещает в объектный код вызовы ссылающиеся на внешние символы. Во время линковки объектных файлов в исполняемый файл линковщик находит все вызванные функции в библиотеках которые ему передали для линковки.

3)Я так понимаю прототипы в C++ нужны для того чтобы компилилось быстрее?

Прототипы нужны чтобы компилировалось вообще. Нельзя вызвать функцию о которой неизвестно вообще ничего.

4)Заголовочные файлы представляют из себя уже откомпиленый код?(объектный)

Нет, это обыкновенные текстовые файлы с исходным кодом. Содержимое заголовочного файла просто подставляется в то место где написано #include. Открой один для интереса и почитай.

5)Тот же вопрос что и в 4 только уже про библиотеки

Источник

Прототипы функций

Объявление функции предшествует ее определению и указывает имя, тип возвращаемого значения, класс хранения и другие атрибуты функции. Чтобы объявление функции стало ее прототипом, оно должно также задавать типы и идентификаторы аргументов функции.

Синтаксис

declaration:
declaration-specifiersattribute-seq_optinit-declarator-list_opt;

/* /* _opt поддерживается только компилятором Майкрософт */

declaration-specifiers:
storage-class-specifierdeclaration-specifiers_opt
type-specifierdeclaration-specifiers_opt
type-qualifierdeclaration-specifiers_opt

init-declarator-list:
init-declarator
init-declarator-list,init-declarator

direct-declarator: /* Оператор объявления функции */
direct-declarator(parameter-type-list) /* Оператор объявления нового стиля */
direct-declarator(identifier-list_opt) /* Оператор объявления устаревшего стиля */

Прототип имеет ту же форму, что и определение функции, но завершается точкой с запятой сразу после закрывающей круглой скобки и поэтому не имеет тела. В любом случае возвращаемый тип должен соответствовать возвращаемому типу, указанному в определении функции.

Ниже перечислены важные случаи применения прототипов функций:

Без полных прототипов выполняются стандартные преобразования, но не производится попытка сравнения типа или количества аргументов с количеством параметров.

Прототипы используются для инициализации указателей на функции до определения этих функций.

Список параметров используется для проверки соответствия аргументов в вызове функции и параметров в ее определении.

Полные объявления параметров ( int a ) могут использоваться совместно с абстрактными деклараторами ( int ) в одном объявлении. Например, следующее объявление является допустимым:

Прототип может содержать как тип, так и идентификатор для каждого выражения, которое передается в качестве аргумента. Однако область действия таких идентификаторов распространяется только до конца объявления. Прототип также может отражать тот факт, что число аргументов является переменным, или что никакие аргументы не передаются. Без такого списка выявление несоответствий невозможно, поэтому компилятор не может создавать соответствующие диагностические сообщения. Дополнительные сведения о проверке типов содержатся в статье Аргументы.

Чтобы исправить код, определите или объявите struct или union в глобальной области перед прототипом функции:

При использовании параметра /Ze этот тег будет по-прежнему находиться в глобальной области.

Источник