参考:Andrew Koenig《C 陷阱与缺陷(第二版)》3.10节

目录

书里的三个判断

书给的两个写法

main 不写 return,真的返回垃圾吗?

可以写char main吗?

main的递归调用

必须要写int main(void)吗?

main的参数


作者在 3.10 节开头给了"最简单的 C 程序":

main()
{
}

然后说:这个程序包含一个不易察觉的错误。

错在哪?


书里的三个判断

第一,返回类型默认是 int。

函数 main 与其他任何函数一样,如果并未显式声明返回类型,那么函数返回类型就默认为是整型。但是这个程序中并没有给出任何返回值。

main() 没写 int,编译器按 int 处理。

既然声明成 int,就该有东西返回。可函数体里一句 return 都没有。

但实测编译器并不会给出提醒(VS2022)。

第二,通常情况下这没事。

通常说来,这不会造成什么危害。一个返回值为整型的函数如果返回失败,实际上是隐含地返回了某个"垃圾"整数。只要该数值不被用到,就无关紧要。

注意"只要该数值不被用到"这个前提。

第三,main 的返回值恰恰是会被用到的。

然而,在某些情形下函数 main 的返回值却并非无关紧要。大多数 C 语言实现都通过函数 main 的返回值来告知操作系统该函数的执行是成功还是失败。

典型的处理方案是,返回值为 0 代表程序执行成功,返回值非 0 则表示程序执行失败。如果一个程序的 main 函数并不返回任何值,那么有可能看上去执行失败。……

书里举的场景是软件管理系统——比如 make,它靠这个值决定下一步走不走。

程序明明跑成功了,退出码却是个垃圾数,make 那边就当成失败。


书给的两个写法

严格说来,我们前面的最简单的 C 程序应该像下面这样编写代码:

main()
{
    return 0;
}

或者:

main()
{
    exit(0);
}

书里最后补上了经典的 hello world:

#include <stdio.h>

main() {
    printf("hello world\n");
    return 0;
}

到这里书讲完了,总结就是

main 的返回值是给操作系统看的,0 表示成功,非 0 表示失败。

下面继续探究一下main()函数。

main 不写 return,真的返回垃圾吗?

在 VS 2022 上实测,四种写法(x64,Debug / Release 都是这个结果):

写法

进程退出码

int main() { }

0

void main() { }

0

int main() { printf("hi\n"); }

0

void main() { printf("hi\n"); }

0

全是 0,连不标准的 void main() 也一样。这是为什么呢?

C99(1999 年)起,标准明文规定:main 的返回类型与 int 兼容时,走到结尾的 } 等价于 return 0。 编译器照着这条规则,替你补上了那句 return。

但别急着说书错了。把 main 换成一个普通函数再试:

#include <stdio.h>

int f(void) { }

int main(void)
{
    printf("f() = %d\n", f());
    return 0;
}
Debug   (/Od)   ->  f() = -2008539640
Release (/O2)   ->  f() = 0

(VS 2022 同时给一条 warning C4716: "f": 必须返回一个值。)

里没有任何语句给返回值赋过值,函数就退出了。所以调用方拿到的,是上一次函数调用留在那儿的东西。

把 f 改一行,让"上一次留下的东西"露出来:

int f(void) { printf("in f\n"); }
Debug   (/Od)   ->  in f
                   f() = 5
Release (/O2)   ->  in f
                   f() = 0

Debug 下是 5——printf 返回"写了几个字符","in f\n" 正好 5 个。

f 没打算返回什么,就把上一个调用的结果原样交了出去。

Release 下变成 0,因为优化器重排了代码,那个 5 不再留在返回值该在的位置上。

同一个 bug,两种配置两个数。

这才是"垃圾"二字的含义:值是多少不重要,它根本没打算给一个值。

所以书说的"隐含返回垃圾整数",在普通函数上完全成立;

只有 main 被特殊照顾。


可以写char main吗?

#include<stdio.h>

char main(void)
{
	printf("1");
	return 'a';
}

实测是可以的 返回值是97 也就是‘a’的ASCII码

但不建议这么写,是“无厘头”的做法


main的递归调用

#include <stdio.h>
int main()
{
    static int cnt = 0;
    cnt++;
    printf("cnt=%d\n", cnt);
    if (cnt < 3)
        main(); 
    return 0;
}

可以替代一个简单的循环

但不建议这么做:

栈会累积,容易栈溢出

可读性极差,别人读代码会很迷惑


必须要写int main(void)吗?

C 里 int main() 的空括号意思是 “参数表未指定” ​,不是"无参数"。

#include <stdio.h>
int main()
{
    static int cnt = 0;
    cnt++;
    printf("cnt=%d\n", cnt);
    if (cnt < 3)
        main(100, 200, 300); 
    return 0;
}

这种情况下,即使传了没用的参数,也不会报错

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    static int cnt = 0;
    cnt++;
    printf("cnt=%d\n", cnt);
    if (cnt < 3)
        main(100, 200, 300); 
    return 0;
}

如果这样写,就会报错

区别就在这里。


main的参数

我们通常是这样写

int main(void)
{

}

看似main是没有参数的,但实际上是有的——

int main(int argc, char *argv[])

至于为什么,以及这代表什么。这里就不讨论了,因为我没搞明白


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