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为什么 C 语言被设计成函数需要先声明才能被使用

C 语言被设计成函数需要先声明是因为函数调用基本对应硬件指令,需要处理参数压栈(顺序,类型长度,或寄存器传递),返回值传递(返回类型,还是寄存器传递)等各种问题。不同的函数,处理方式不一,需要提前声明。

一、为什么 C 语言被设计成函数需要先声明才能被使用

C 语言被设计成函数需要先声明是因为函数调用基本对应硬件指令,需要处理参数压栈(顺序,类型长度,或寄存器传递),返回值传递(返回类型,还是寄存器传递)等各种问题。不同的函数,处理方式不一,需要提前声明。

为什么 Python 之类的可以不需要声明?

在 Python一个函数调用背后对应的指令非常多,大概是先从函数名查找函数(找不到时抛异常),将调用参数统一成数组(tuple)和字典,传递给查找到的函数,,返回值也是统一的(object)。

C 语言函数和硬件实现最近,主要是为高效率。如果不计效率,模仿动态语言,约定所有函数的类型一致,将函数按名称注册到一个全局变量里,只有一个函数作为入口,自己在函数里,按名查找函数,解析参数,这样也不需要函数声明了。

示例伪代码(可以看作是 Python 之类动态语言里函数调用的一种可能实现):

map<string, func_t> g_funcs;

void add_func(name, func) {

  g_funcs[name] = func;

}

void call_func(name, data) {

  g_funcs[name](data);

}

类似于 RPC之类消息系统,用消息传递代替函数调用,同样也不需要函数声明(即不需要知道如何处理消息的函数类型,但需要知道消息规范),在大工程拆分时常用。

延伸阅读:

二、C语言的未来

在编程语言流行程度方面,Java、Python、C++ 等现代编程语言已经取代了C语言的地位;但是C语言已经存在了很长时间,并且到目前仍然被大量使用。

C语言失败的一个主要原因是 C++的诞生。C++ 在C语言的基础上进行了扩展,不但保留了几乎所有的C语言特性,还包含了面向对象编程和模板编程等新的思想。对于用户使用的应用程序,人们更喜欢使用 C++,它的开发效率更高,使用更方便。

但是,C++ 程序占用内存较多,尤其是在使用 C++ 标准模板库时,内存更是疯长,对于资源有限的嵌入式系统,或者在意资源消耗的系统组件来说,内存疯长是不能承受的,所以C语言仍然是嵌入式系统开发、驱动开发、算法开发的更可靠的选择。

总之,在应用层开发中,C语言已经被 Java、Python、PHP 等现代语言取代了,C语言几乎没有了用武之地。但是,在嵌入式系统开发、驱动开发、底层组件开发、算法开发方面,C语言仍然是不可被替代的。

C语言在可见的未来虽然不会有蓬勃的发展,但是它也不会消失,它仍然有用武之地,在某些领域仍然是不可或缺的。C语言没有未来,但是仍不可被取代。

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