我应该将参数存储 class 说明符放在函数定义中还是同时放在声明和定义中？

Question

我正在努力将一些旧的 K&R 代码移植到 ANSI C，所以我正在编写缺少的函数原型声明。很多函数定义都有寄存器存储class的参数，但我不确定函数原型中是否可以省略寄存器存储class说明符？

有和没有寄存器存储 class 特定声明，代码都能正确编译（我试过 GCC、VC++ 和 Watcom C）。我在 ISO/ANSI C89 标准中找不到任何关于正确方法的信息 - 如果我只是将 register 关键字放在函数定义中就可以了吗？

int add(register int x, register int y); 

int add(register int x, register int y)
{
  return x+y;
}

这也能正确构建：

int add(int x, int y);

int add(register int x, register int y)
{
   return x+y;
}

我想确保根据标准真正考虑了寄存器存储说明符（我的目标是使用非常旧的编译器进行编译，其中此存储 class 说明符很重要）。两者都可以，这只是编码风格的问题吗？

Answer 1

由于您在一个奇怪的平台上使用旧的编译器，有时只看编译器做了什么比假设它完全符合 C 规范更重要。

这意味着您希望通过编译器运行示例的每个变体，并将编译器选项设置为生成程序集而不是可执行文件。查看程序集，看看是否可以判断它是否正在使用寄存器。在 gcc 中，这是 S 选项；例如：

gcc myfile.c -S -o myfile.s

Answer 2

C89 标准确实这样说（§ 3.5.4.3 外部定义）：

The only storage-class specifier that shall occur in a parameter declaration is register.

所以，虽然 register 被允许作为函数参数存储 class 说明符，但我仍然认为这是否受到尊重实际上取决于体系结构和调用约定功能。

既然你提到了 Watcom 和 C89，我假设你的目标是 x86-16。 x86-16 的典型调用约定（pascal、stdcall 和 cdecl）都需要将参数压入堆栈，而不是寄存器，所以我怀疑关键字实际上会修改参数在调用点传递给函数的方式。

考虑一下，您有以下函数定义：

int __stdcall add2(register int x, register int y);

根据 stdcall 的要求，函数作为 _add2@4 进入目标文件。 @4 表示要从函数 return 处的堆栈中删除多少字节。 ret imm16（return 调用过程并从堆栈中弹出 imm16 字节）指令用于这种情况。

add2 将在末尾具有以下 ret：

ret 4

如果在调用点没有将 4 个字节压入堆栈（即因为参数实际上在寄存器中），您的程序现在堆栈未对齐并崩溃。

Answer 3

根据经验，在 gcc 和 clang 上，register 存储 class 函数参数与参数上的顶级限定符的行为相同：只有定义（不是以前的原型）中的那些才算。

（至于顶级限定符，在考虑类型兼容性时它们也会被丢弃，即 void f(int); 和 void f(int const); 是兼容的原型，但存储 classes 不是t 类型的一部分，因此类型兼容性首先不是它们的问题）

从 C 程序员的角度来看，在 C 中 register 的唯一可观察结果是编译器不会让您获取已声明对象的地址。

当我这样做时：

void f(int A, int register B);

void f(int register A, int B) 
{
    /*&A;*/ //doesn't compile => A does have register storage here
    &B; //compiles => B doesn't have register storage here;
        //the register from the previous prototype wasn't considered
}

然后 &B 编译，但 &A 不编译，因此只有定义中的限定符才算数。

我认为如果你确实需要那些 register，你最好的选择是在两个地方一致地使用它（原型中的 register 理论上可以修改调用的方式）。

Answer 4

来自 C17 标准，6.7.1 存储-class 说明符:

A declaration of an identifier for an object with storage-class specifier register suggests that access to the object be as fast as possible. The extent to which such suggestions are effective is implementation-defined.

暗示编译器将尝试或不尝试加速参数访问，但不暗示对调用约定的任何修改（调用端基本上没有修改）。

所以它应该出现在函数定义中，但在原型中无关紧要。

Answer 5

关键规定是函数的每个声明都必须为其指定一个兼容类型。这需要兼容的 return 类型，并且对于像您这样包含参数列表的声明，每对相应参数的兼容类型。

那么问题就变成了 storage-class 说明符是否区分类型。他们没有，尽管该标准间接地说，通过在其类型派生的讨论中省略 storage-class 说明符。因此，由对象声明中的存储-class 说明符指定的属性与该对象的类型是分开的。

此外，C89specifically says

The storage-class specifier in the declaration specifiers for a parameter declaration, if present, is ignored unless the declared parameter is one of the members of the parameter type list for a function definition.

（强调）。函数定义是伴随函数体的声明，而不是前向声明，因此您的两个代码具有相同的语义。

With and without the register storage class specific declaration, the code compiles correctly (I tried gcc, VC++ and Watcom), I could not find any information in the ISO/ANSI C89 standard on what is the correct way to do, or is it ok if i just put the register keyword in the function definition?

就个人而言，我倾向于使每个前向声明与相应函数定义中的声明相同。如果函数定义本身是正确的，这永远不会错。

然而，

register 关键字是遗留的。编译器根本没有义务尝试将 register 变量实际分配给寄存器，现代编译器在决定如何将变量分配给寄存器以及无论如何生成快速代码方面比人类要好得多。只要您要转换旧代码，我就会借此机会删除所有出现的 register 关键字。
C89 已过时。该标准最新版本为C 2018； C 2011 被广泛部署；和 C99（从技术上讲，也已过时）几乎随处可用。也许有充分的理由让您以 C89 为目标，但您应该强烈考虑以 C11 或 C18 为目标，或者至少 C99。

我应该将参数存储 class 说明符放在函数定义中还是同时放在声明和定义中？

Should I place the parameter storage class specifier in the function definition or in both the declaration and definition?

c

declaration

definition

c89