c语言缺陷 - 函数声明和定义，参数不一致校验缺失

背景

• 使用C语言开发时常会遇到以下问题：多次修改导致代码文件（.c）中的函数定义的参数个数/类型与头文件中的函数声明不一致，编译器无法检测出来，即使是开启了严格的编译选项（-Wall -Werror），如下：

* test.h
int test(int a);

* test.c
#include 

int test(int a, int b)
{
    a = 1;
    b = 2;
    ....
}

* main.c
#include 
#include "test.h"

int main()
{
    test(1);
}

* 编译正常
gcc -c test.c -Wall -Werror
gcc -c main.c -Wall -Werror
gcc -o a.out  test.o main.o 

• 虽然参数不一致，如上方法编译一般是不会报错，但是程序运行却可能正常，也可能会出现一些奇怪的现象，往往不好分析也不容易发现。

引发问题

1. 内部开发时，多次修改后，未保证参数匹配，出现奇怪问题。
2. 代码封装成库推送给客户使用时，客户未注意到只替换了库，或者只替换了头文件，导致程序运行结果异常，并且还不容易发现问题点。

C++

• C++不会存在该问题，因为C++为了支持函数重载（声明多个功能类似的同名函数，但是这些同名函数的形式参数（指参数的个数、类型或者顺序）必须不同），编译时会自动修改函数名，将返回类型，参数类型加到函数名中，这样链接时就能保证返回类型，参数类型的一致，不然链接时会找不到。

解决

• C语言对这种情况的校验机制缺失是明确的，我们无法使用任何编译器选项去将这种问题检测出来，只能采用工程的方法。

工程方法

• 情况1（内部开发），函数定义代码文件（.c）需要包含其函数声明头文件（.h）,这样当声明定义不匹配时编译器就能检测出，如下：

* test.h
int test(int a);

* test.c
#include 
#include "test.h"

int test(int a, int b)
{
    a = 1;
    b = 2;
    ....
}

• 情况2（封装成库给外部使用），在库中以及头文件中定义版本号，这样用户使用时就能根据版本号来判断是否匹配，如下：

* test.h
#define TEST_VERSION 1.2
int test(int a);

* test.c
#include 
#include "test.h"

static char *version = "test_version:"TEST_VERSION;

int test(int a, int b)
{
    a = 1;
    b = 2;
    ....
}

• 以上代码编译成库后，用户可以从头文件中查看TEST_VERSION 获取头文件的版本号，可以使用strings命令获取库的版本号，如下：

* 命令：strings libtest.a | grep test_version
* 结果：test_version:1.2