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如果 main 函数的末尾没有 return 语句将会有什么影响

Wu Zhangjin 创作于 2019/12/11
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By Falcon of TinyLab.org Dec 09, 2019

背景简介

本文是前段在知乎回答的一个问题，觉得蛮重要的，重新编撰发布如下。

原问题为：

我是准大一，学计算机的，刚刚接触计算机，萌新求解答

问题的本质

回答这个问题其实只要理解一个东西就行了：

那就是带有返回值的函数请务必提供返回值，这个是基本约定也是编程习惯，如果大家都遵守，你不遵守，各种奇葩和头疼的后果就迟早会来，不管是 main 也好，其他函数也好。

所以，准大一这个时候一定要从现在开始养成习惯，遵守语言的基本约定。

main 的标准声明

main 的标准声明是什么？

int main(int argc, char *argv[])

很多同学写例子，也有这么写的？

void main(void) { }

实际上，完整的 main 声明还有第三个参数 env，这里不做展开。

C 语言各标准差异以及静态检测方法

这种可以用 -Wall 检查出来：

$ echo 'void main(void) {}' | gcc -Wall -x c - -
<stdin>:1:6: warning: return type of ‘main’ is not ‘int’ [-Wmain]

如果用 int 默认检查不出来 return value ，默认是兼容 c11 的 gnu11：

$ echo 'int main(void) {}' | gcc -Wall -x c - -
$ echo 'int main(void) {}' | gcc -Wall -std=gnu11 -x c - -

试了下，c99 之后都是没有提示问题。但是 c90 以及之前都提示需要加返回值：

$ echo 'int main(void) {}' | gcc -Wall -std=c90 -x c - -
<stdin>: In function ‘main’:
<stdin>:1:1: warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type]

考虑到兼容性，建议务必养成写上的习惯。由于 main 稍微特殊些，c99 默认处理了，但是对于其他函数还是要自己加，不做处理的话，是有很大风险的。

对于 c99 以及之后的版本，对普通函数还是会做检查。 如果有的写，有的不写，不一致的话久而久之习惯就很难养成了。

$ echo 'int test(void) {}; int main(void) { test(); }' | gcc -Wall -std=c99 -x c - -
<stdin>: In function ‘test’:
<stdin>:1:1: warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type]

由于人总会出错，所以，在编译的 cflags 里头，建议强制加上 -Wall -Werror，在遇到这类错误是强制退出，而不仅仅是警告。当然，对于已经存在的项目，prove-in-use 的情况下，建议保留之前的默认配置选项，除非要确实投入很多精力去重构。

$ echo 'int main(void) {}' | gcc -Wall -Werror -std=c90 -x c - -
<stdin>: In function ‘main’:
<stdin>:1:1: error: control reaches end of non-void function [-Werror=return-type]
cc1: all warnings being treated as errors

关于返回值的含义

需要注意的是，默认情况下，没有错误，就是 return 0，而不是 return 1。

完整的模板：

int main(int argc, char *argv[])
{
    return 0;
}

更多关于 main 和 C 函数入口的讨论，欢迎访问：GCC 编译的背后 以及 《360° 剖析 Linux ELF》视频课程。

上面多次提到了后果和风险，为什么？因为检查函数和程序返回值是一个最最基础的操作。如果不按常理返回正确的返回值，后果是，后续对该值的检查所做出的所有动作都可能不可预知。

这个值是怎么体现的呢？

$ echo -e 'int main(void){ return 0; }' | gcc -Wall -Werror -std=c99 -O0 -x c - -
$ ./a.out
$ echo $?
0
$ echo -e 'int main(void){ return 100; }' | gcc -Wall -Werror -std=c99 -O0 -x c - -
$ ./a.out
$ echo $?
100

比如说，在 Shell 编程中通常会在程序执行完，立即检查返回值，然后决定接下去做什么操作？

if [ $? -eq 0 ]; then echo 'Success'; else echo 'Failure'; fi

关于 Shell 的布尔操作，可以参考：Shell 编程范例之布尔运算。


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