C89，混合变量声明和代码

Question

我很想知道为什么当你尝试混合变量声明和代码时，C89编译器会转储到你身上，例如：

rutski@imac:~$ cat test.c
#include <stdio.h>

int
main(void)
{
    printf("Hello World!\n");
    int x = 7;
    printf("%d!\n", x);
    return 0;
}
rutski@imac:~$ gcc -std=c89 -pedantic test.c
test.c: In function ‘main’:
test.c:7: warning: ISO C90 forbids mixed declarations and code
rutski@imac:~$ 

是的，你可以通过远离-pedantic来避免这种事情。但是，您的代码不再符合标准。任何能够回答这篇文章的人都可能已经知道，这不仅仅是一个理论上的问题。像微软的C编译器这样的平台在任何情况下都会在标准中快速执行这一点。

考虑到C语言是多么古老，我想这个特性是由一些历史问题造成的，可以追溯到70年代的非凡硬件限制，但我不知道细节。还是说我完全错了？

Answer 1

C标准说“你不应该”，因为这在C89标准标准化的早期C编译器中是不允许的。对于创建一种可用于编写操作系统及其实用程序的语言来说，这是一个足够激进的步骤。这个概念可能根本没有被考虑过--当时没有其他语言允许它(Pascal，Algol，PL/1，Fortran，COBOL)，所以C语言也不需要考虑。这可能会使编译器更难处理(更大)，最初的编译器受到PDP 11系列中允许的64 KiB代码和64 KiB数据空间的空间限制(大型机器；较小的机器只允许64 KiB的代码和数据，AFAIK)。所以，额外的复杂性不是一个好主意。

允许声明和变量交错的是C++，但是C++不是，而且从来都不是C。然而，C99最终赶上了C++ (这是一个有用的特性)。遗憾的是，微软从未实现过C99。

Answer 2

它可能从未以这种方式实现过，因为它从未被需要过。

假设你想用普通的C编写类似这样的代码：

int myfunction(int value)
   {
   if (value==0)
      return 0;
   int result = value * 2;
   return result;
   }

然后，您可以轻松地用有效的C重写此代码，如下所示：

int myfunction(int value)
   {
   int result;
   if (value==0)
      return 0;
   result = value * 2;
   return result;
   }

首先声明变量，然后设置它的值，这绝对不会影响性能。

然而，在C++中，情况就不同了。在以下示例中，function2将比function1慢：

double function1(const Factory &factory)
   {
   if (!factory.isWorking())
      return 0;
   Product product(factory.makeProduct());
   return product.getQuantity();
   }

double function2(const Factory &factory)
   {
   Product product;
   if (!factory.isWorking())
      return 0;
   product = factory.makeProduct();
   return product.getQuantity();
   }

在function2中，即使工厂不工作，也需要构造产品变量。稍后，工厂生产产品，然后赋值操作符需要复制产品(从makeProduct的返回值到产品变量)。在function1中，产品只在工厂工作时构造，即使这样，也会调用复制构造函数，而不是普通的构造函数和赋值操作符。

然而，我现在期望一个好的C++编译器能够优化这段代码，但是在最初的C++编译器中，情况可能并非如此。

第二个示例如下：

double function1(const Factory &factory)
   {
   if (!factory.isWorking())
      return 0;
   Product &product = factory.getProduct();
   return product.getQuantity();
   }

double function2(const Factory &factory)
   {
   Product &product;
   if (!factory.isWorking())
      return 0;
   product = factory.getProduct();    // Invalid.  You can't assign to a reference.
   return product.getQuantity();
   }

在本例中，function2是完全无效的。只能在声明时为引用赋值，而不能在以后赋值。这意味着在本例中，编写有效代码的唯一方法是在变量真正初始化时编写声明。不会更快。

这两个例子都说明了为什么在C++中需要在其他可执行语句之后声明变量，而不是像C那样在代码块的开头声明变量。这就解释了为什么要将它添加到C++中，而不是添加到不需要它的C(和其他语言)中。

Answer 3

它类似于要求函数在使用之前被声明-它允许头脑简单的编译器从上到下一次操作，并在运行过程中发出目标代码。

在这种特殊情况下，编译器可以遍历声明，添加所需的堆栈空间。当它到达第一个语句时，它可以输出代码来调整堆栈，为本地变量分配空间，紧接在函数代码正确开始之前。