C编译器剖析_4.2 语义检查_表达式的语义检查(4)_函数调用

4.2.4 函数调用的语义检查

     在这一小节中，我们来讨论一下函数调用的语义检查，语法上，函数调用对应的表达式属于后缀表达式PostfixExpression，UCC编译器exprchk.c的函数CheckFunctionCall()完成了对函数调用的语义检查，如图4.2.18所示。在阅读这份代码时，需要对语法分析后为函数调用构造的语法树有较好认识，请先参照”图3.1.21后缀运算符对应的语法树”或者先预览一下图4.2.19。

 

图4.2.18 CheckFunctionCall()

    对形如f(a,b,c)的函数调用进行语义检查时，我们需要先查找符号表，看看函数f是否已经声明过，图4.2.18第6和第7行进行了这个判断。按C标准的规定，如果f未经声明就使用，则将函数f视为旧式风格的函数声明，相当于f的声明为int f()。我们在“2.4节C语言类型系统”时已做过介绍，旧式风格函数会带来令人抓狂的噩梦。这也应是C++编译器禁止“函数未声明就使用”的原因。从这一点，我们也能再次体会，C++并非是C语言的超集，C++只是尽可能地去兼容已有的C，对于实在看不下去的部分也采取了“摒弃”的策略。第8行的DefaultFunctionType则代表“形如int f()的旧式风格函数声明所对应的类型”，第9至11行把这个隐式声明的int f()，通过函数AddFunction添加到全局符号表中。当然，如果我们之前已经对函数f做了形如int f(int,int,int)的声明，此时就能在符号表中找到函数f的相关信息，或者当我们是通过形如(*ptr)(a,b,c)的方式来调用函数，此时表达式(*ptr)不是op域为OP_ID的表达式结点，则在第13行调用CheckExpression函数来对表达式f或者(*ptr)进行语义检查。经过第15行的Adjust()函数的类型调整后，如果“f或者(*ptr)对应结点”的类型不是“指向函数”的指针，那我们在第18至20行进行错误处理；否则，我们在第22行记下函数的类型信息。对于图4.2.19中的f对应的结点来说，其类型为“指向函数int(int,int,int)”的指针，即int(*)(int,int,int)，因此，我们在图4.2.18第22行记下的就是形如int(int,int,int)的类型信息，第56行则记下了函数返回值的类型，即表达式f(30,40,50)的类型为int。关于函数类型的数据结构，请参考第2章的”图2.4.9 函数的类型结构”。

     图4.2.18第24至39行用于对函数调用中的各个实参进行检查，主要的工作由第30行的CheckArgument()来处理，检查的内容包括实参个数是否与形参个数吻合，实参与形参在类型上是否匹配，这相当于要检查能否把实参赋值给形参。第40至55行在实参个数和形参个数不一致时，会给出警告或者错误提示。对于形如int f()的旧式风格的函数声明来说，形参列表并不是其函数接口的一部分，即第42和50行的hasProto为0（不存在原型prototype）。原型prototype的意思是“这是范本，我们得依样画葫芦，范本有几个形参，调用时就得有几个实参”，此时我们仿照Clang编译器的做法，给出警告，如第47和53行所示。对于形如int f(int ,int,int)的新式风格函数声明，我们就得照着原型来进行函数调用了，不然就要报错了，如第44和51行所示。图4.2.18第36至39行的代码用于检查多余的实参，例如函数调用f(30,40,50,60,70)，因为在新式风格的声明int f(int,int,int)中，我们只声明了3个形参。第30行的CheckArgument()在处理新式风格函数的参数时，如果发现已经检查完3个实参了，就会置第27行的变量argFull为1，此后不必再执行第29行的while循环。由于语义检查时，语法树结点会发生变化，甚至是重新构建，所以我们要在第30行在记录下CheckArgument()的返回值，而对于多余的实参，则只是在第37行调用CheckExpression()检查一下，此时实际上已经遇到“形参个数与实参个数不一致”的错误了。

图4.2.19 函数调用的语法树

    接下来我们来分析一下图4.2.18第30行的CheckArgument函数，如图4.2.20所示。第5行用于获取新式风格的函数的形参个数，第6行仍然是递归地调用CheckExpression函数进行实参表达式的语义检查，如果新式风格的函数声明形如f(void)，即不存在参数，则在第8行设置相应标志位为1，表示对新式风格的函数实参已检查完毕，然后从第9行直接返回。对于形如f(int,int,int)的函数声明来说，f不是变参函数，若当前要检查的实参是最后一个，则第11行的条件成立，此时在第12行置相应标志位为1。而对于形如int f()的旧式风格的函数来说，形参列表并不是函数接口的一部分，我们需要对函数调用中的每个实参进行实参提升的操作，这由第15行的PromoteArgument()函数来完成。对于新式风格的函数，我们需要检查一下实参能否赋值给对应的有名形参，第20行的CanAssign()函数用来做这个判断。出于内存对齐的考虑，C编译器通常会把小于int类型的实参(例如char或者short)转换成int后入栈，第23行执行了这个由编译器隐式进行的转型操作。但是，对于新式风格函数中的float类型实参，并没有进行提升到double类型的动作，这与PromoteArgument()是有所区别的。因为进行过第20行的CanAssign()的判断，所以在第25行，我们在进行实参给形参赋值时，可以进行安全的类型转换。第28行则是用于处理新式风格函数中的变参函数，用于对“无名参数”进行实参提升的操作。阅读CheckArgument()的代码时，若对函数的类型结构不是太清楚，请参考”图2.4.9 函数的类型结构”。

图4.2.20 CheckArgument()