在各種C語(yǔ)言書(shū)上,能看到各式各樣main()函數(shù)的寫(xiě)法,簡(jiǎn)直令人無(wú)所適從,這是這么回事?原因主要有兩個(gè):一個(gè)是隨著C語(yǔ)言的發(fā)展和演化,main()函數(shù)的寫(xiě)法也在不斷變化;另外,某些書(shū)籍寫(xiě)法不規(guī)范或誤導(dǎo)的現(xiàn)象也同時(shí)存在。 最初main()函數(shù)的寫(xiě)法非常簡(jiǎn)潔,那個(gè)時(shí)候的C程序員哪怕一個(gè)字符似乎都不肯多寫(xiě)。不知道是因?yàn)楫?dāng)時(shí)鍵盤(pán)質(zhì)量不好還是因?yàn)榫庉嬈魈愀獾木壒剩莻(gè)時(shí)代的C程序員似乎驚人地一致崇尚“簡(jiǎn)約”——甚至可以說(shuō)是“至簡(jiǎn)”。 main() { printf("hello,world\n"); } 這就是main()函數(shù)最古老的寫(xiě)法,K&R在他們的經(jīng)典名著《The C Programming Language》中的第一個(gè)C語(yǔ)言源程序(1978)。這種寫(xiě)法是那個(gè)時(shí)代的主流。 簡(jiǎn)直和裸體差不多,連#include<stdio.h>也沒(méi)有么?在《The CProgramming Language》的第一版中確實(shí)沒(méi)有。那個(gè)時(shí)代的C語(yǔ)言,返回值類(lèi)型為int的函數(shù)不用聲明。不過(guò)在該書(shū)的第二版(1988)中這個(gè)程序被改成了: #include <stdio.h> main() { printf("hello,world\n"); } 返回值類(lèi)型為int的函數(shù)不用聲明的規(guī)則改變了嗎?規(guī)則沒(méi)有改變。改變了的是觀念,人們已經(jīng)不再傾向于代碼的“至簡(jiǎn)”,而開(kāi)始傾向于在代碼中交代清楚每一個(gè)標(biāo)識(shí)符的來(lái)龍去脈。從C89開(kāi)始倡導(dǎo)在函數(shù)調(diào)用之前一定要有函數(shù)聲明,但并沒(méi)有強(qiáng)求,而在C99這已經(jīng)是強(qiáng)制性的要求了。由于《The C Programming Language》第二版正值A(chǔ)NSI C標(biāo)準(zhǔn)頒布(1989)前夕出版,所以這種變化也應(yīng)該視為ANSI C標(biāo)準(zhǔn)的傾向性以及K&R對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)同。盡管這個(gè)例子沒(méi)有完全反映出來(lái)這種認(rèn)同。 為什么說(shuō)沒(méi)有完全反映出來(lái)這種認(rèn)同呢?因?yàn)檫@個(gè)main()的定義并沒(méi)有按照函數(shù)原型(Function prototype)的方式來(lái)寫(xiě),C90中規(guī)定不帶參數(shù)的main()函數(shù)應(yīng)該這樣寫(xiě): int main(void) { /*. . .*/} 但同時(shí)規(guī)定那個(gè)int可以省略。C90把()內(nèi)不寫(xiě)任何內(nèi)容視為過(guò)時(shí)的寫(xiě)法,盡管C90無(wú)奈地容忍了它(The use of function declarators with empty parentheses (notprototype-format parameter type declarators) is an obsolescent feature.)。 為什么要容忍?因?yàn)橛性S多老式的代碼還在用。 如果以C99的標(biāo)準(zhǔn)看這個(gè)main()寫(xiě)得如何呢?C99不容許省略int。但同樣只把()內(nèi)不寫(xiě)任何內(nèi)容視為過(guò)時(shí),而沒(méi)有完全禁止,可見(jiàn)習(xí)慣力量的頑固。 那又為什么說(shuō)K&R對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)同呢?《The C Programming Language》第二版中的其他函數(shù)定義和函數(shù)類(lèi)型聲明基本上都改成了函數(shù)原型風(fēng)格。比如,在講解main()函數(shù)的參數(shù)時(shí),K&R把原來(lái)的main()函數(shù) #include <stdio.h> main(argc,argv) int argc;char *argv[]; { /*…… */ return 0; } 改成了: #include <stdio.h> main(int argc, char *argv[]) { /*…… */ return 0; } 前一個(gè)寫(xiě)法今天已經(jīng)差不多絕跡,后一個(gè)main()以今天的眼光來(lái)看有些奇怪,main()的參數(shù)是用函數(shù)原型風(fēng)格寫(xiě)的,但卻沒(méi)有寫(xiě)main()返回值的類(lèi)型,給人有點(diǎn)半新半舊的感覺(jué)。盡管不能說(shuō)它違背C90(因?yàn)镃90容許不寫(xiě)main()前面的int),但如果寫(xiě)上了返回值的類(lèi)型int,就同時(shí)滿(mǎn)足現(xiàn)代C99標(biāo)準(zhǔn)的要求了。 這里出現(xiàn)的“return 0;”是怎么回事?這在現(xiàn)代C語(yǔ)言中已經(jīng)是司空見(jiàn)慣了,它返回給操作系統(tǒng)一個(gè)值以表明程序是在何種狀態(tài)下結(jié)束的。但在另一段代碼中,K&R似乎又走得太遠(yuǎn): #include <stdio.h> main(int argc,char *argv[]) { int found = 0 ; /*……計(jì)算found的值 */ return found; } 這個(gè)實(shí)在有些“標(biāo)新立異”,居然把計(jì)算結(jié)果返回給了操作系統(tǒng),頗有突破常規(guī)之嫌。 那前面幾個(gè)沒(méi)有“return 0;”的main()函數(shù)會(huì)怎么樣?按照C90標(biāo)準(zhǔn),會(huì)返回一個(gè)不確定的int類(lèi)型的值,如果確實(shí)不關(guān)心這個(gè)返回值是多少,不寫(xiě)確實(shí)可以。但C99卻要求編譯器在編譯的時(shí)候幫忙給補(bǔ)上這個(gè)“return 0;”,C99在必須寫(xiě)int這個(gè)問(wèn)題上沒(méi)有遷就懶人,但在這里卻對(duì)偷懶的做法給予了遷就。問(wèn):如果確實(shí)不關(guān)心main()函數(shù)的返回值,把main()的返回值定義為void類(lèi)型如何?我看到許多書(shū)上都這樣寫(xiě)的。 #include <stdio.h> void main() { printf("This isa C program.\n"); } 這在C99之前是一種野路子寫(xiě)法,究竟從哪里冒出來(lái)的,無(wú)據(jù)可考。但前幾年的主流教科書(shū)中這種寫(xiě)法很常見(jiàn)。K&R(C語(yǔ)言的發(fā)明者)沒(méi)有這樣寫(xiě)過(guò),C90國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)也不承認(rèn)這種寫(xiě)法。Bjarne Stroustrup(C++語(yǔ)言的創(chuàng)始人)在他的關(guān)于C++的FAQ中,在回答是否可以寫(xiě)“void main()”時(shí)憤怒地回答說(shuō)這種寫(xiě)法在C++和C中都不曾有過(guò)。事實(shí)上,很多C語(yǔ)言專(zhuān)家都認(rèn)為“void main()”非常邪惡。 因此,在C99之前,這是不符合標(biāo)準(zhǔn)的寫(xiě)法。盡管這段代碼的功能似乎是輸出“This is a C program.”,但其實(shí)卻不是一個(gè)“C program”。 但是有時(shí)這樣寫(xiě)并沒(méi)有產(chǎn)生錯(cuò)誤啊?首先,C語(yǔ)言的錯(cuò)誤不一定反應(yīng)在編譯、鏈接或運(yùn)行過(guò)程中。你輸出一個(gè)垃圾值也可能一路通過(guò)編譯、鏈接或運(yùn)行,但這不說(shuō)明你的代碼沒(méi)有錯(cuò)誤,更不能說(shuō)明這樣的代碼正確、有意義。其次,這樣的寫(xiě)法在有些編譯器下程序會(huì)產(chǎn)生崩潰或得到警告。這說(shuō)明這種寫(xiě)法至少不普遍性適用的?梢哉f(shuō),如果不是C99標(biāo)準(zhǔn),這種寫(xiě)法根本沒(méi)有立錐之地。 C99給了這種寫(xiě)法以立足之地么?從某種意義上也許可以這樣理解。因?yàn)镵&R沒(méi)承認(rèn)過(guò)這種寫(xiě)法,C90根本不承認(rèn)這種寫(xiě)法,C99雖然沒(méi)有正式承認(rèn)這種寫(xiě)法,但為這種寫(xiě)法留了一個(gè)后門(mén):“It shall be defined ……or in some other implementation-definedmanner”。這意思就是說(shuō),如果編譯器明確聲稱(chēng)允許void main()這種寫(xiě)法的話(huà),那么C99不再象C90那樣簡(jiǎn)單認(rèn)為這種寫(xiě)法違背C標(biāo)準(zhǔn)。 但是不管怎么說(shuō),這種寫(xiě)法最多是某些編譯器的一種“方言土語(yǔ)”,如果沒(méi)有特殊理由,比如僅僅是工作在某個(gè)特殊環(huán)境,且僅僅使用特定的編譯器而根本不考慮程序的可移植性,為什么不寫(xiě)普遍適用的形式呢? 既然很多C語(yǔ)言專(zhuān)家都認(rèn)為“void main()”非常邪惡,C99為什么包容這種寫(xiě)法呢?很難確定C99是否就是打算專(zhuān)門(mén)想把這種寫(xiě)法也“收容”在標(biāo)準(zhǔn)之列。因?yàn)槌藇oid main(),還有另外一些main()函數(shù)的寫(xiě)法被C90排除在標(biāo)準(zhǔn)之外了。而現(xiàn)在,這些寫(xiě)法在理論上也具備了符合C99標(biāo)準(zhǔn)的可能性。 還有什么樣的main()函數(shù)?很多編譯器都支持下面的main()的寫(xiě)法: int main(int argc, char *argv[], char *env[]) { /* */ return 0; } 居然有3個(gè)形參,那個(gè)env是做什么用的?那個(gè)參數(shù)可以使程序獲得環(huán)境變量。 什么叫環(huán)境變量?簡(jiǎn)單地講可以理解為操作系統(tǒng)記錄的一些數(shù)據(jù),比如計(jì)算機(jī)的名字,操作系統(tǒng)放在哪里等等。應(yīng)用程序在運(yùn)行時(shí)可能要用到這些信息,這時(shí)可以通過(guò)env這個(gè)參數(shù)來(lái)獲得。 如果編譯器不支持main()的第三個(gè)參數(shù)怎么辦?標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)也可以達(dá)到同樣的目的。 #include <stdlib.h> char *getenv(const char *name); 是否可以說(shuō)void main()和int main(int argc, char *argv[], char *env[])也符合C99標(biāo)準(zhǔn)呢?恐怕還不能這么說(shuō),現(xiàn)在只是不能說(shuō)這兩種寫(xiě)法一定不符合C99標(biāo)準(zhǔn)。但這兩種寫(xiě)法不符合C90標(biāo)準(zhǔn)是確定的,這兩種寫(xiě)法的可移植性很差也是確定無(wú)疑的。C99標(biāo)準(zhǔn)在這里寫(xiě)的很模糊,沒(méi)有進(jìn)一步界定“implementation-defined manner”的含義。除非編譯器聲明遵守C99標(biāo)準(zhǔn),且容許這兩種寫(xiě)法,否則斷言這兩種寫(xiě)法符合C99標(biāo)準(zhǔn)屬于空穴來(lái)風(fēng)。 有人說(shuō)“C99建議把main函數(shù)指定為int型”,這種說(shuō)法對(duì)嗎?顯然不對(duì)。因?yàn)镃99并非絕對(duì)不包容返回值非int類(lèi)型的main()。正確的說(shuō)法是,C90要求main()函數(shù)的返回值一定得是int型。但C90容許不寫(xiě)那個(gè)int,而C99則要求必須寫(xiě)上這個(gè)“int”。 下面這種風(fēng)格如何? #include <stdio.h> int main() { printf("This isa C program.\n"); return 0; } 這個(gè)寫(xiě)法有點(diǎn)不倫不類(lèi)。返回值的類(lèi)型int寫(xiě)了,這個(gè)和C89的倡導(dǎo)或C99的要求一致,但是()里面什么都不寫(xiě),又與標(biāo)準(zhǔn)的所倡導(dǎo)的風(fēng)格不符,所以說(shuō)不倫不類(lèi)。這種寫(xiě)法目前的標(biāo)準(zhǔn)依然容許,但屬于標(biāo)準(zhǔn)目前尚能容忍的但即將過(guò)時(shí)的(obsolescent)寫(xiě)法,被拋棄只是早晚的問(wèn)題。這種寫(xiě)法就如同古代的函數(shù)形參的寫(xiě)法一樣: main(argc,argv) int argc;char *argv[]; { /*…… */ return 0; } 都屬于歷史的垃圾。 見(jiàn)過(guò)在main()的函數(shù)體的“}”之前前寫(xiě)一句getch();,這個(gè)是怎么回事?這個(gè)是時(shí)代的產(chǎn)物。在PC從DOS時(shí)代轉(zhuǎn)變?yōu)閃indows時(shí)代的過(guò)程中,DOS時(shí)代的IDE(主要是TC)無(wú)法在運(yùn)行程序后顯示輸出結(jié)果,為了在運(yùn)行后從容仔細(xì)地觀察一下運(yùn)行結(jié)果再返回IED界面,加上了這么一句,人為地延長(zhǎng)程序運(yùn)行時(shí)間(因?yàn)間etch()會(huì)等待用戶(hù)輸入一個(gè)字符)。但這與main()本身的結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)。這條語(yǔ)句不具備普遍意義,只是將就過(guò)時(shí)的IDE的一種權(quán)宜之計(jì)而已。所謂不具備普遍意義是指,第一,真正的程序往往不需要這條語(yǔ)句,就是說(shuō)這條語(yǔ)句與程序功能無(wú)關(guān);第二,getch()這個(gè)函數(shù)并不是標(biāo)準(zhǔn)函數(shù),只有個(gè)別的編譯器才支持它,在其他編譯器上寫(xiě)這條語(yǔ)句,很可能行不通。 為什么不用getchar()這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)呢?getchar()的功能和getch()有點(diǎn)區(qū)別,前者會(huì)在標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備上顯示用戶(hù)鍵入的字符,這顯得很不利索,而后者則不會(huì)顯示用戶(hù)所鍵入的字符,更接近“Press Any Key to continue……”的效果。 有的代碼在main()函數(shù)結(jié)束前寫(xiě)system("PAUSE");,是否也是這個(gè)意思?是的。這也是一種人工制造的“請(qǐng)按任意鍵繼續(xù). . .”,與程序功能結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān),只是為了方便地觀察輸出結(jié)果。但是這種寫(xiě)法比調(diào)用getch()要好,因?yàn)閟ystem()函數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù),各個(gè)編譯器都提供支持。 有一種說(shuō)法,“在最新的C99標(biāo)準(zhǔn)中,只有以下兩種定義方式是正確的:” int main( void ) { /* */ return 0; } 和 int main( int argc, char *argv[] ) { /* */ return 0; } 這種說(shuō)法對(duì)嗎? 這種說(shuō)法顯然不對(duì)。但可以確認(rèn)的是這兩種定義方式一定正確。不但在C99來(lái)說(shuō)是正確的,以C89來(lái)說(shuō)也是正確的。 還有一種寫(xiě)法: int main( void ) { return EXIT_SUCCESS; } 那個(gè)EXIT_SUCCESS是怎么回事? return EXIT_SUCCESS;是與return 0;等價(jià)的一種文雅的寫(xiě)法。EXIT_SUCCESS是在stdlib.h中定義了的符號(hào)常量,返回這個(gè)值表示程序任務(wù)完成后程序退出。在stdlib.h定義的另一個(gè)符號(hào)常量EXIT_FAILURE,通常用于程序無(wú)法完成任務(wù)而退出。 實(shí)在太眼花繚亂了,需要記住這么多嗎?顯然沒(méi)必要。很多東西都是歷史原因遺留下的垃圾。 如果學(xué)習(xí)C語(yǔ)言,應(yīng)該記住或使用哪種呢?顯然是: int main( void ) { /* */ return 0; } 和 int main( int argc, char *argv[] ) { /* */ return 0; } 第一,他們普遍適用,不存在可移植性的問(wèn)題; 第二,就目前看,他們不存在任何過(guò)時(shí)或即將過(guò)時(shí)的成分。當(dāng)然,如果喜歡文雅,不寫(xiě)return 0;而寫(xiě)EXIT_SUCCESS也可以。順便說(shuō)一句,有的學(xué)習(xí)者記不住帶參數(shù)main()函數(shù)兩個(gè)形參的名字。其實(shí)這兩個(gè)形參的名字也可以自己取,不一定用那兩個(gè)名字,只要記住類(lèi)型就可以了。第二個(gè)參數(shù)的類(lèi)型也可以是char **,這和原來(lái)的是等價(jià)的。
|