コンパイラへの通知

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コンパイラへの通知

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/03/21 15:31 UTC 版)

「関数プロトタイプ」の記事における「コンパイラへの通知」の解説

歴史的な経緯から、C89、C90およびC95までのC言語では、関数が事前に宣言されていない状況で、左括弧付きで式の中に現われた場合、その関数は暗黙のうちに int を返すものと判断され、引数については何の想定もなされない。この場合コンパイラは、引数の型やアリティをコンパイル時にチェックできない。この暗黙の型指定の仕様が問題を引き起こすケースがある。以下のコードは、暗黙に宣言された場合の関数の振る舞いを示したものである。 #include /* * もし、このプロトタイプ宣言があれば、コンパイラは関数呼び出し時の引数の不一致をエラーとして検出できる。 * しかしプロトタイプが省略された場合、コンパイラは int fac() であるとみなしてしまい、 * 実際の関数引数仕様との不一致があってもコンパイルエラーにはならない。 * 結果的にプログラマは引数指定のミスに気づかず、プログラム実行時に未定義動作を引き起こす。 */int fac(int n); /* プロトタイプ */int main(void) { /* 関数呼び出し */ printf("%d\n", fac()); /* ERROR: fac の実引数がない */ return 0;}int fac(int n) { /* 呼び出される関数 */ if (n == 0) { return 1; } else { return n * fac(n - 1); }} 関数 "fac" が呼び出されたとき、コールスタックには1つの整数の引数が積まれていなければならない。プロトタイプが省略されると、コンパイラはそれをチェックできず、実行時に "fac" がスタック上の何らかの値（あるいはレジスタにある何らかの値）を引数として使うことになる（スタックの場合、スコープにない変数の値かリターンアドレスを使うことになる）。実引数が実際の関数インタフェースと一致していなかった場合、未定義動作を引き起こす。戻り値に関しても同様で、例えば本来はvoid*を返すmalloc関数をプロトタイプ宣言なしで呼び出そうとすると、intを返す関数とみなされてしまい、やはり未定義動作を引き起こす。 C89では、関数プロトタイプの機能がC++から逆輸入される形で標準化された。関数プロトタイプを使えば、コンパイラに関数 "fac" が1つの整数引数をとることを知らせることができ、それによってコンパイラはこのようなエラーを検出できるようになる。 なお、関数の定義および宣言における戻り値の型指定を省略した場合は、intと仮定される。また関数の定義における引数の型指定を省略した場合も、intと仮定される。 /* 戻り値は int 型で、引数は未知 */fac(); /* 戻り値は int 型で、引数 n は int 型 */fac(n) {...} 以上のように、プロトタイプ宣言なしで関数を呼び出すコードや、戻り値の型指定を省略したコードは、たとえ標準規格としては適合であっても危険であるため、多くのCコンパイラは警告を出すようになっている。C99では戻り値の型指定がない場合にintと仮定する仕様や、関数プロトタイプがない場合に戻り値をintと仮定する仕様が標準規格の文面から削除（廃止）され、関数は呼び出す前にプロトタイプ宣言が必須となった。ただし、C99のプロトタイプ宣言では依然として引数を省略することもでき、例えば前述の例では以下のようなプロトタイプ宣言でも適合する。 int fac(); /* 引数は未知 */ 一方、C++のほうはC++98として標準化された当初から完全なプロトタイプ宣言が必須となっている。またC++では、引数を省略した上記のプロトタイプ宣言は、下記のように「引数無し」と等価であるとみなされる。 int fac(void); /* 引数は無し */