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C(C99)中嵌套函数调用的限制

c99 c

Jean-Francois T. · 技术社区 · 6 年前

根据C99,函数的嵌套调用是否有限制?

例子:

result = fn1( fn2( fn3( ... fnN(parN1, parN2) ... ), par2), par1);

注意:此代码绝对不是一个好的实践,因为难以管理;但是,此代码是从模型自动生成的,因此可管理性问题不适用。

4 回复 | 直到 6 年前

Jonathan Leffler 6 年前

没有直接的限制,但编译器只需要允许各种类别的一些最小限制:

从 C11 standard :

5.2.4.1平移限制 1实现应能够翻译和执行至少一个程序,该程序至少包含以下每个限制的一个实例: ¹⁸⁾

...

63全表达式中带括号表达式的嵌套级别

...

逻辑源行中有4095个字符

¹⁸⁾ 实现应尽可能避免强加固定的翻译限制

haolee 6 年前

不,没有限制。

例如,这是一个C代码段:

int func1(int a){return a;}
int func2(int a){return a;}
int func3(int a){return a;}

void main()
{
func1(func2(func3(16)));
}

相应的装配代号为:

0000000000000024 <main>:
  24:   55                      push   %rbp
  25:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
  28:   bf 10 00 00 00          mov    $0x10,%edi
  2d:   e8 00 00 00 00          callq  32 <main+0xe>
  32:   89 c7                   mov    %eax,%edi
  34:   e8 00 00 00 00          callq  39 <main+0x15>
  39:   89 c7                   mov    %eax,%edi
  3b:   e8 00 00 00 00          callq  40 <main+0x1c>
  40:   90                      nop
  41:   5d                      pop    %rbp
  42:   c3                      retq

这个 %edi 寄存器存储每个函数的结果和 %eax 寄存器存储参数。如你所见,有三个 callq 与三个函数调用相对应的指令。换句话说,这些嵌套函数被逐一调用。无需担心堆栈。

正如注释中提到的,当代码嵌套太深时,编译器可能会崩溃。我编写了一个简单的Python脚本来测试这一点。

nest = 64000

funcs=""
call=""

for i in range(1, nest+1):
    funcs += "int func%d(int a){return a;}\n" %i
    call += "func%d(" %i

call += str(1) # parameter
call += ")" * nest + ";" # right parenthesis

content = '''
%s
void main()
{
%s
}
''' %(funcs, call)

with open("test.c", "w") as fd:
    fd.write(content)

nest = 64000 可以,但是 640000 将导致 gcc-5.real: internal compiler error: Segmentation fault (program cc1) .

unalignedmemoryaccess 6 年前

没有。因为这些函数是一个接一个执行的,所以没有问题。

int res;
res = fnN(parN1, parN2);
....
res = fn2(res, par2);
res = fn1(res, par1);

执行是线性的,之前的结果将用于下一个函数调用。

编辑:正如注释中所解释的,解析器和/或编译器在处理这种难看的代码时可能存在问题。

Daniel H 6 年前

如果这不是一个纯粹的理论问题,答案可能是“尝试重写代码,这样就不需要这样做,因为对于大多数正常的用例来说,限制已经足够了”。如果这纯粹是理论上的,或者你真的需要担心这个限制,不能只是重写,请继续阅读。

C11标准第5.2.4节( latest draft, which is freely available and almost identical )指定实现的各种限制 必修的 支持。如果我读对了,你可以达到63级筑巢。

然而,实现是允许支持更多,以及 在实践中 他们可能会这样做。我很难找到适合GCC的文档(我找到的最接近的文档是预处理器中的表达式),但我希望它没有硬性限制,除了编译时的系统资源。