C++ C/C+的目的+；原型

我在读关于C/C++原型语句的维基百科，我很困惑：

Wikipedia说：“通过包含函数原型，您通知编译器函数“fac”接受一个整数参数，并且您使编译器能够捕获这些类型的错误。”

并以以下为例：

#include <stdio.h>

 /* 
  * If this prototype is provided, the compiler will catch the error 
  * in main(). If it is omitted, then the error will go unnoticed.
  */
 int fac(int n);              /* Prototype */

 int main(void) {             /* Calling function */
     printf("%d\n", fac());   /* ERROR: fac is missing an argument! */
     return 0;
 }

 int fac(int n) {             /* Called function  */
     if (n == 0) 
         return 1;
     else 
         return n * fac(n - 1);
}

#包括
/* 
*如果提供了这个原型，编译器将捕获错误
*在main（）中。如果省略了它，那么错误将不会被注意到。
*/
int fac（int n）；/*原型*/
int main（void）{/*调用函数*/
printf（“%d\n”，fac（））；/*错误：fac缺少参数*/
返回0；
}
int fac（int n）{/*被调用函数*/
如果（n==0）
返回1；
其他的
返回n*fac（n-1）；
}

但是被调用函数的函数定义已经包含原型告诉编译器的所有信息，那么为什么编译器不能从被调用函数的定义中推断出这些信息，因为它们包含完全相同的语句/信息

我错过了什么？似乎额外的工作没有明显的收获

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编辑：谢谢大家。我想我假设编译器是多通道的。我被当前的语言（如Python）宠坏了。这是有道理的，因为它太老了，需要一些乱七八糟的东西来在一次传递中准确地完成事情。现在对我来说似乎更明显了。显然，它需要非常熟悉编译器如何链接和编译。

C编译器从上到下处理源文件。解析参数类型时，不考虑使用后出现的函数。因此，在您的示例中，如果

main（）

编译器从上到下读取文件。如果
fac
在
fac
上方的
main
中使用
fac
，并且不存在原型，编译器不知道如何检查调用是否正确执行，因为它尚未达到
fac
的定义

可以将C或C++程序分成多个文件。code>fac

可以在与编译器当前处理的文件完全不同的文件中定义，因此它需要知道该函数存在于某个地方，以及应该如何调用它

注意，C.所发布的示例中的注释只在C++中应用于该示例，即使原型被省略，该示例也会产生错误（尽管根据原型是否存在而产生不同的错误）。在C++中，所有函数都需要在使用前定义或原型化。p> 在C语言中，您可以省略原型，编译器将允许您使用任意数量的参数（包括零）调用函数，并将假定返回类型为

int

。但是，仅仅因为它在编译过程中不会对您大喊大叫，并不意味着如果您不以正确的方式调用该函数，程序就会正常工作。这就是为什么用C语言进行原型化很有用：这样编译器就可以代表您进行双重检查

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< C和C++背后的哲学是激励这些特征的，它们是相对低级的语言。他们不会做很多手牵手，也不会做很多运行时检查。如果你的程序做了一些不正确的事情，它将崩溃或行为怪异。因此，这些语言包含这样的功能，使编译器能够在编译时识别某些类型的错误，以便您可以更轻松地找到并修复它们。

原型的最重要原因是解决循环依赖关系。如果“main”可以调用“fac”，而“fac”可以调用“main”，那么您将需要一个原型来解决这个问题。

原型允许您将接口与实现分开

在您的示例中，所有代码都存在于一个文件中，您可以很容易地将fac（）定义向上移动到原型当前所在的位置，并删除原型

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现实世界的程序由多个.cpp文件（又称编译单元）组成，在链接到最终可执行形式之前，经常编译并链接到库中。对于这种性质的大型项目，原型被收集到.h文件（也称为头文件）中，其中头文件在编译时包含在其他编译单元中，以提醒编译器库中存在和调用功能约定。在这些情况下，编译器无法使用函数定义，因此原型（又称声明）充当了一种合同，定义库的功能和要求。

除了已经给出的所有好答案之外，请考虑一下：如果你是一名编译器，你的工作是用机器语言翻译源代码，而你（作为一个尽职尽责的编译器）只能逐行读取源代码——如果没有原型，你将如何读取粘贴的代码？您如何知道函数调用是有效的而不是语法错误？（是的，你可以做一个记录，并在最后检查所有内容是否匹配，但那是另一回事）

另一种看待它的方式（这次是作为一个人）：假设您没有定义为原型的函数，也没有它的源代码。但是，您知道，在您的伴侣提供给您的库中，有一个机器代码，当运行时，它会返回特定的预期行为。多好啊。现在，如果没有原型告诉编译器“嘿，伙计，相信我，有一个名为某某的函数，它接受参数并返回一些东西”，那么编译器怎么知道这样的函数调用是有效的呢

我知道这是一种非常非常简单的思考方式

#include <stdio.h>
int main() {
   print( 5, "hi" );  // [1]
}
int print( int count, const char* txt ) {
   int i;
   for ( i = 0; i < count; ++i ) 
      printf( "%s\n", txt );
}