Структуры, объявленные в прототипах функций

Давайте подробнее рассмотрим версию 6.2.1p4 C99. Говорится:

Если декларатор или спецификатор типа, объявляющий идентификатор появляется в списке объявлений параметров в функции прототип (не часть определения функции), идентификатор имеет область действия прототипа функции, которая завершается в конце функции декларатор.

struct point подпадает под эту категорию, поскольку он объявлен как часть списка параметров. struct foo однако не является частью списка параметров, а является типом возвращаемого значения функции. Несколькими предложениями выше в версии 6.2.1 мы также имеем это:

Если декларатор или спецификатор типа, объявляющий идентификатор появляется вне любого блока или списка параметров, идентификатор имеет область файла, которая заканчивается в конце единицы перевода.

Поскольку struct foo объявляется вне блока и вне списка параметров, он имеет область действия файла и может использоваться в любом месте исходного файла после его объявления.

Начнем с того, что прототип функции и область действия прототипа функции — это два разных понятия.

Прототип функции (Стандарт C 6.2.1 Области действия идентификаторов):

2. ...Прототип функции — это объявление функции, в которой объявляется типы его параметров.

Такое объявление функции может быть одновременно определением функции.

Что касается области действия прототипа функции, то

Если декларатор или спецификатор типа, объявляющий идентификатор появляется в списке объявлений параметров в функции прототип (не часть определения функции), идентификатор имеет область действия прототипа функции, которая завершается в конце функции декларатор

То есть цитата относится к прототипам функций, которые не являются одновременно их определениями.

Обратите внимание, что в вашем примере программы у вас нет Область действия прототипа функции.

Структура struct foo объявлена ​​в области файла.

static struct foo { int x; } pos(void)
{
    return (struct foo) {10};
}

Итак, это видно с точки зрения декларации.

Что касается структуры struct point, то она объявлена ​​в области видимости блока функции bar

static int bar(struct point { int x, y; } pt) 
{
    return pt.x + pt.y;
}

Поэтому он невидим вне функции.

Из стандарта C (6.2.1 Области действия идентификаторов)

Если декларатор или спецификатор типа, объявляющий идентификатор появляется вне любого блока или списка параметров, идентификатор имеет область файла, которая заканчивается в конце единицы перевода.

и

4. ... Если декларатор или спецификатор типа, объявляющий идентификатор появляется внутри блока или в списке объявлений параметров в определение функции, идентификатор имеет область действия блока, что завершается в конце соответствующего блока.

Читайте настоящий стандарт (или, по крайней мере, окончательный вариант), а не случайные сообщения в блогах.

Если декларатор или спецификатор типа, который объявляет идентификатор, появляется внутри блока или в списке объявлений параметров в определении функции, идентификатор имеет область действия блока, которая заканчивается в конце связанного блока. Если декларатор или спецификатор типа, который объявляет идентификатор, появляется в списке объявлений параметров в прототипе функции (не является частью определения функции), идентификатор имеет область действия прототипа функции, которая заканчивается в конце декларатора функции.

Дэвид Р. Триббл [...] говорит, что область действия структуры, объявленной любым из этих способов, не выходит за пределы объявления или определения функции,

Как заметили другие, Триббл неправ в этом отношении...

static struct foo { int x; } pos(void) {
    // ...
}

... и в этом отношении он тоже был бы неправ...

static struct foo { int x; } pos(void);

. В обоих случаях тип struct foo объявляется в области файла, и поэтому его можно использовать в другом месте TU для объявления объектов этого типа, например, для получения возвращаемого значения от вызова этой функции.

делая невозможным определение объектов этого типа структуры, которые могут быть переданы в качестве аргументов функции, или присвоение возвращаемых значений функции объектам этого типа.

Триббл в лучшем случае вводит в заблуждение по этому поводу. C требует, чтобы аргументы функций с прототипами в области видимости имели тип, совместимый по присваиванию с объявленными типами соответствующих параметров (C99 6.5.2.2). Это не обязательно означает тот же тип^* или даже версию того же типа с разной квалификацией. Для параметров, объявленных со структурой или типом объединения, или типами, производными от таких типов, это очень часто не так.

В частности, совместимость по присваиванию (C99 6.5.16) для типов структур и объединений, а также производных от них типов основана на общем определении «совместимого типа» (C99 6.2.7). Два типа структур, объявленные в разных TU, совместимы, если они согласуются в

• имя тега или отсутствие какого-либо тега

и если оба являются полными типами,

• количество членов
• имена участников
• порядок членов
• так, что соответствующие члены этих двух типов сами имеют совместимый тип.

Это, безусловно, удовлетворяется, если два определения лексически идентичны, например, из содержащего его заголовка #including, но это не существенно.

Я сказал, что Триббл вводит в заблуждение, а не совсем ошибается. Технически он прав, потому что

• правила совместимости типов структур охватывают один и тот же тип и типы, объявленные в разных TU. Они не охватывают несколько определений в одном и том же ТУ, даже если их области применения не пересекаются. Таким образом, в C99, если существует определение структуры с областью действия прототипа блока или функции, то нет возможности объявить совместимый тип структуры где-либо еще в том же TU. И,

• рассматриваемые функции объявлены static, поэтому их нельзя вызвать из другого ТУ.

ОДНАКО,

• В противном случае идентичные внешние функции могут быть вызваны с соответствующими аргументами из другого TU, даже в соответствии с правилами C99 (с некоторой осторожностью в их объявлении).

• Эта особенность правил совместимости в значительной степени является формальностью, и она будет удалена в C2X для типов тегированных структур, таких как те, о которых идет речь (C2X 6.2.7/1).

• До C2X вы, скорее всего, на практике встретите правило совместимости типов C2X, реализованное в виде расширения компиляторами C, хотя бы по той причине, что его проще поддерживать, чем не поддерживать.

и предлагает [C99: §6.2.1, 6.7.2.3, 6.7.5.3, I] в качестве ссылок.

И это показывает вам, что не следует доверять кому-то только потому, что он цитирует ссылки (поэтому проверьте мои). Заявления, которые вы приписываете Tribble, похоже, основаны на интерпретациях спецификации, которые неверны в нескольких деталях:

• они частично неверно интерпретируют область действия объявления
• они неправильно понимают обстоятельства, при которых два типа являются одинаковыми (это яснее из контекста более крупной статьи)
• они, вероятно, не осознают значимости совместимых типов для этого анализа (но если они это понимают, то прячут это под ковер)

Однако с учетом вышесказанного статья Триббла в целом кажется довольно хорошей. Я думаю, что этот вопрос затрагивает самое важное больное место.

^* Объявления типов структур или объединений в разных областях объявляют разные типы (C99 6.7.2.3/5), но не обязательно несовместимые.