46

Какие элементы языка С являются неподдерживаемыми в С++? Какой код на С не будет принят компилятором С++? Особенно интересует поведение g++.

4
  • Не совсем понятен критерий "будет принят компилятором". Компиляторы С, согласно требованиям стандарта языка, при обнаружении "ошибки" в коде обязаны выдать диагностическое сообщение, после чего они имеют право продолжать компиляцию. Код при этом не считается кодом на С и его поведение с точки зрения языка С не определено. С компиляторами С++ дело обстоит в точности так же. Вот компилятор С обнаружил ошибку, выдал, как того требует стандарт, диагностическое сообщение, и пошел дальше компилировать. Это как считать: "принял" или "не принял"? Commented 23 февр. 2018 в 2:42
  • @AnT может я чего-то не понял, раз Вы так удивляетесь, но в моем погимании «принят» — значит, выполнит компиляцию без ошибок, породит объектный код, в объёме, соответствующем исходникам.
    – αλεχολυτ
    Commented 27 авг. 2018 в 18:50
  • @alexolut: Что такое "ошибка" в вашем понимании? Компилятопы типа GCC известны тем, что рапортуют языковые "ошибки", как "предупреждения". Такие "ошибки", отрапортованные как "предупреждения" - это "ошибки" или нет? Также это поведение зависит от настроек компилятора. О каком именно состоянии этих настроек вы говорите? Commented 27 авг. 2018 в 20:01
  • У ТС в вопросе указано про g++, логично предположить, что все возможные расширения и послабления его вполне бы устроили. К сожалению, он уже недостаточно активен на сайте, и мы вряд ли это узнаем в скором времени или вовсе.
    – αλεχολυτ
    Commented 28 авг. 2018 в 7:53

7 ответов 7

29
+100

Язык C существенно отличается от языка C++ с самого начала его существования. (Понятно, что новые свойства языка C99 позволяют нам запросто писать примеры C кода, который не будет компилироваться в C++, но на самом деле для этого совсем не обязательно обращаться к C99. Даже "классический" стандартный C - C89/90 - заметно отличается от C++.)

Серьезных отличий много, но согласно постановке вопроса нас интересуют только отличия, которые делают корректный C код некорректным в C++. Не претендуя на полноту, попробую перечислить эти отличия и привести примеры кода, опирающиеся на эти отличия. Ключевым моментом здесь является именно то, что использованные синтаксические конструкции присутствуют в обоих языках, т.е. с первого взгляда код выглядит достаточно невинно и с точки зрения языка C++.

  1. В языке C разрешается "терять" замыкающий '\0' при инициализации массива символов строковым литералом

    char s[4] = "1234";
    

    Код некорректен с точки зрения C++.

  2. C поддерживает "предварительные" (tentative) определения. В одной единице трансляции можно сделать множественные внешние определения одного и того же объекта

    /* На уровне файла */
    
    int a;
    int a;
    int a, a, a;
    

    Код некорректен с точки зрения C++.

  3. В языке С typedef-имена типов и тэги struct-типов располагаются в разных пространствах имен и не конфликтуют друг с другом. Например, такой набор объявлений допустим в С

     struct A { int i; };
     typedef struct B { int i; } A;
     typedef struct C { int i; } C;
    

    В языке С++ не существует отдельного понятия "тэга" для класс-типов: имена классов разделяют одно пространство имен с typedef-именами и могут конфликтовать с ними. Для частичной обратной совместимости с кросс-компилируемым идиоматическим С кодом язык С++ разрешает объявлять typedef-псевдонимы, совпадающие с именами существующих класс-типов, но только при условии, что псевдоним ссылается именно на класс-тип с таким же именем.

    В вышеприведенном примере первое typedef-объявление некорректно с точки зрения C++.

  4. В языке С "незнакомое" имя struct типа, упомянутое в списке параметров функции, является объявлением нового типа, локального для этой функции. При этом в списке параметров функции этот тип может быть объявлен как неполный, а "дообъявлен" до полного типа уже в теле функции

     /* Тип `struct S` в этой точке не известен */
    
     void foo(struct S *p)
     {
       struct S { int a; } s;
    
       p = &s;
       p->a = 5;
     }
    

    В этом коде все корректно с точки зрения языка С: p имеет тот же тип, что и &s и т.д.

    С точки зрения языка C++ упоминание "незнакомого" имени struct типа в списке параметров функции тоже является объявлением нового типа. Однако этот новый тип не является локальным: он считается принадлежащим охватывающему пространству имен. Поэтому с точки зрения языка C++ локальное определение типа S в вышеприведенном примере не имеет никакого отношения к типу S, упомянутому в списке параметров. Присваивание p = &s невозможно из-за несоответствия типов. Код некорректен с точки зрения C++.

  5. C разрешает делать определения новых типов внутри оператора приведения типа, внутри оператора sizeof, в объявлениях функций (типы возвращаемого значения и типы параметров)

     int a = sizeof(enum E { A, B, C }) + (enum X { D, E, F }) 0;
     enum E e = B;
     int b = e + F;
    

    Код некорректен с точки зрения C++.

  6. Язык С разрешает определять внешние объекты неполных типов при условии, что тип доопределяется и становится полным где-то дальше в этой же единице трансляции

     /* На уровне файла */
    
     struct S s;
     struct S { int i; };
    

    Вышеприведенный набор объявлений корректен с точки зрения С, но некорректен с точки зрения С++. Язык С++ безусловно запрещает определять объекты неполных типов.

  7. В языке C многие statements создают свою неявную охватывающую область видимости в дополнение к уже существующей области видимости в "теле" этого statement, в то время как в C++ создается единая область видимости.

    Например

     for (int i = 0; i < 10; ++i)
     {
       int i = 42;
     }
    

    В языке C тело цикла является вложенной областью видимости по отношению к заголовку цикла, вследствие чего данный код является корректным. В C++ область видимости только одна, что исключает возможность "вложенного" объявления i.

  8. Язык C разрешает прыжки через объявления с инициализацией

     switch (1)
     {
       int a = 42;
     case 1:;
     }
    

    Код некорректен с точки зрения C++.

  9. В C вложенные объявления struct типов помещают имя внутреннего типа во внешнюю (охватывающую) область видимости

     struct A
     {
       struct B { int b; } a;
     };
    
     struct B b;
    

    Код некорректен с точки зрения C++.

  10. C допускает неявное преобразование указателей из типа void *

     void *p = 0;
     int *pp = p;
    

    Код некорректен с точки зрения C++.

  11. C поддерживает объявления функций без прототипов

     /* На уровне файла */
    
     void foo();
    
     void bar() 
     {
       foo(1, 2, 3);
     }
    

    Код некорректен с точки зрения C++.

  12. В C значения типа enum свободно неявно преобразуемы к типу int и обратно

     enum E { A, B, C } e = A;
     e = e + 1;
    

    Код некорректен с точки зрения C++.

  13. Неявно генерируемые компилятором C++ конструкторы копирования и операторы присваивания не умеют копировать volatile объекты. В C же копирование volatile объектов - не проблема

    struct S { int i; };
    volatile struct S v = { 0 };
    struct S s = v;
    

    Код некорректен с точки зрения C++.

  14. В C строковые литералы имеют тип char [N], а в C++ - const char [N]. Даже если считать, что "классический" C++ в виде исключения поддерживает преобразование строкового литерала к типу char *, это исключение работает только тогда, когда оно применяется непосредственно к строковому литералу

    char *p = &"abcd"[0];
    

    Код некорректен с точки зрения C++.

  15. C допускает использование "бессмысленных" спецификаторов класса хранения в объявлениях, которые не объявляют объектов

    static struct S { int i; };
    

    Код некорректен с точки зрения C++.

    Дополнительно можно заметить, что в языке C typedef формально тоже является лишь одним из спецификаторов класса хранения, что позволяет создавать typedef-объявления, которые не объявляют псевдонимов

    typedef struct S { int i; };
    

    C++ не допускает таких typedef-объявлений.

  16. С допускает явные повторения cv-квалификаторов в объявлениях

    const const int a = 42;
    

    Код некорректен с точки зрения C++. (С++ допускает аналогичную "избыточную" квалификацию, но только через посредство промежуточных имен типов: typedef-имена, параметры шаблонов).

  17. В языке C любое целочисленное константное выражение со значением 0 может использоваться в качестве null pointer constant

    void *p = 2 - 2;
    void *q = -0;
    

    Так же обстояли дела и в C++ до принятия стандарта C++11. Однако в современном C++ из целочисленных значений только буквальное значение 0 (целочисленный литерал) может выступать в роли null pointer constant, а вот более сложные выражения более не являются допустимыми. Вышеприведенные инициализации некорректны с точки зрения C++.

  18. В языке C вы можете сделать неопределяющее объявление объекта типа void

    extern void v;
    

    (Определение такого объекта сделать не получится, т.к. void - неполный тип). В C++ запрещается делать даже неопределяющее объявление.

  19. В языке С битовое поле, объявленное с типом int без явного указания signed или unsigned может быть как знаковым, там и беззнаковым (определяется реализацией). В языке С++ такое битовое поле всегда является знаковым.

  20. Препроцессор языка C не знаком с такими литералами как true и false. В языке C true и false доступны лишь как макросы, определенные в заголовочном файле <stdbool.h>. Если эти макросы не определены, то в соответствии с правилами работы препроцессора, как #if true так и #if false должно вести себя как #if 0.

    В то же время препроцессор языка C++ обязан нативно распознавать литералы true и false и его директива #if должна вести себя с этим литералами "ожидаемым" образом.

    Это может служить источником несовместимостей, когда в C-коде не произведено включение <stdbool.h>

    #if true
      int a[-1];
    #endif
    

    Данный код является заведомо некорректным в C++, и в то же время может спокойно компилироваться в C.

  21. В языке С не поддерживается cv-квалификация для rvalues. В частности, cv-квалификация возвращаемого значения функции игнорируется языком. Вкупе с автоматическим преобразованием массивов к указателям, это позволяет обходить некоторые правила константной корректности

    struct S { int a[10]; };
    
    const struct S foo() { struct S s; return s; }
    
    int main()
    {
      int *p = foo().a;
    }
    

    С точки зрения языка C++ возвращаемое значение foo() и, следовательно, массив foo().a являются константными, и неявное преобразование foo().a к типу int * невозможно.

  22. В языке С неявный конфликт между внутренним и внешним связыванием при объявлении одной и той же сущности приводит к неопределенному поведению, а в С++ такой конфликт делает программу ill-formed (ошибочной). Чтобы устроить такой неявный конфликт, надо выстроить довольно хитрую конфигурацию

    static int a; 
    /* Внутреннее связывание */
    
    void foo(void)
    {
      int a; 
      /* Скрывает внешнее static `a`, не имеет связывания */
    
      {
        extern int a; 
        /* Из-за того, что внешнее static `a` скрыто, объявляет `a` 
           с внешним связыванием. Теперь `a` объявлено и с внешним, 
           и с внутренним связыванием - конфликт */
      }
    }
    

    В С++ такое extern-объявление является ошибочным.

  23. Рекурсивные вызовы функции main разрешены в C, но запрещены в C++.

  24. Препроцессор языка C++ больше не рассматривает (C++11) последовательность <строковый или символьный литерал><идентификатор> как независимые токены. С точки зрения языка C++ <идентификатор> в такой ситуации является суффиксом литерала. Чтобы избежать такой интерпретации, в языке C++ эти токены следует разделять пробелом

    uint32_t a = 42;
    printf("%"PRIu32, a);
    

    Этот код корректен c точки зрения C, но некорректен с точки зрения C++.

  25. Язык С допускает определение константных объектов без инициализации

    void foo()
    {
      const int a;
    }
    

    В C++ такое объявление является некорректным.

  26. В языке С разрешается использовать имя поля, совпадающее с существующим именем типа

     typedef int I;
    
     struct S
     {
       I I;
     };
    

    В языке С++ такое "переопределение" идентификатора не допускается.

17
  • Поправка к пункту 8. Я не знаю, что Вы подразумеваете под 'прототип' (в учебниках, вроде бы как, 'прототип' - это и есть объявление функции. но руку за это не отдам :-) ), но по примеру - это объявление функции без указания аргументов. Такое объявление отключает проверку аргументов у функции при вызове, что позволяет делать всякие нехорошие вещи. Кроме этого, функции можно использовать вообще без объявления. В этом случае, компилятор сам выводит прототип из первого вызова функции, а возвращаемое значение считается int.
    – Vladimir
    Commented 22 февр. 2018 в 23:15
  • @Vladimir: У вас все задом наперед. Прототипом в С является объявление функции "в стиле С++", т.е. с явным указанием количества и типов аргументов. Например, void foo(int, double); - это объявление с прототипом. Объявление без указания аргументов (как у меня в 8) прототипом не является. О каком "возвращаемое значение считается int" вы ведете речь - не понятно совсем, ибо любое объявление функции - что с прототипом, что без - всегда явно указывает тип возвращаемого значения. Commented 22 февр. 2018 в 23:19
  • Подозреваю, что вы ведете речь о возможности вызывать совсем не объявленные функции в С89/90. Но я об этой возможности решил не упоминать вообще, ибо она даже в С89/90 является устаревшей. Commented 22 февр. 2018 в 23:19
  • Да, именно из C89, я про них так и написал - совсем никак не объявленные.
    – Vladimir
    Commented 22 февр. 2018 в 23:24
  • @Vladimir: Ну, еще раз: возможность вызывать совсем не объявленные - это отдельный пункт, которую я решил не включать в свой список. Commented 22 февр. 2018 в 23:25
26

Развитие C++ и C разделилось. У C++ выходит свой стандарт, у C - свой. C++ поддерживает все возможности C89, но не поддерживает более новые - C99 и C11. Конечно, это зависит от реализации компилятора, но в стандарт C++11 по-прежнему входят возможности только C89. Правда, в него добавили long long, который появился ещё в C99, и ещё пару возможностей.

Сам я новых возможностей C не знаю, так как использую C++, но, судя по википедии, в C99 есть следующие возможности, отсутствующие в C++:

  1. Массивы переменной длины
  2. Типовые математические функции (tgmath.h)
  3. Проектируемые инициализаторы
  4. Составные константы
  5. Смягчение (restrict) ограничений для более агрессивной оптимизации кода

В C11:

  1. Выражения, не зависящие от типа (Type-generic expressions) с использованием ключевого слова _Generic
  2. Комплексные числа
3
  • 1
    Спасибо за ответ. Можно поконкретнее?
    – skegg
    Commented 15 янв. 2012 в 13:11
  • 2
    Спасибо. Надо будет со всем этим ознакомиться. Хотя, мне кажется, в С++ тоже есть массивы переменной длины.
    – skegg
    Commented 15 янв. 2012 в 15:33
  • 1
    >Хотя, мне кажется, в С++ тоже есть массивы переменной длины. Я слышал, что в g++ есть, но это, по-моему, не по стандарту.
    – devoln
    Commented 15 янв. 2012 в 16:48
14

А зачем вам это надо? Если у вас есть C-код, так компилируйте его как C. Если надо использовать C++, то компилируйте разными компиляторами, а потом линкуйте отдельно. Не забудьте про extern "C" только, иначе линковка закончится ошибкой.

UPD

Если подумать чисто теоретически, то главной проблемой наверняка станет недостаточно строгая проверка типов в С, которую не потерпит С++. С++ в отношении типов более строгий.

UPD2

И да, в С можно, например, вызывать необъявленные функции с неправильными аргументами. Ясно что С++ такое зарубит в тот же момент.

2
  • 3
    Интерес больше теоретический, чем практический
    – skegg
    Commented 23 сент. 2011 в 7:29
  • 1
    "Недостаточно строгая проверка типов в С" сводится фактически к возможности делать неявное преобразование из void * к другим указательным типам и к совместимости enum и int в С. Во всех остальных отношениях строгость проверки типов С не отличается от строгости проверки типов в С++. Commented 23 февр. 2018 в 2:20
13

Хороший вопрос. Всегда писал на с и избегал с++.

Вот этот код (только не помню, зачем он, но компилируется gcc и работает) не компилируется g++.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>
#include <time.h>

main ()
{
  int c, i = 0;
  char c4[5];
  clock_t t = clock();
  unsigned short *u = L"12345\0AРђР‘\n";

  for (i = 0; u[i] != '\n'; i++)
    printf ("u[%d] = %d (%x)\n",i,u[i],u[i]);

  printf ("start %d %d\n",CLOCKS_PER_SEC,t);
  i = 0;
  while ((c = getch()) != 26 ) { // ^Z text stdin EOF 
    printf ("%d %d\n",CLOCKS_PER_SEC,clock());
    if (c >= '0' && c <= '9') {
      putchar(c);  fflush(stdout);
      c4[i++] = c;
    }
    if (c == '\b') {  // BS == 8
      printf ("\b \b");  fflush(stdout);
      if (--i < 0)
    i = 0;
      continue;
    }
    if (c == '\r' || i == 4) { // ENTER or Your 4 digits
      c4[i] = 0;
      printf ("\nMy %d digits: %s\n",i,c4);
      i = 0;
    }
  }
  clock_t t1 = clock();
  printf ("%d %d\n",CLOCKS_PER_SEC,t1);

}

MinGW g++ (GCC) 3.4.5 (mingw-vista special r3) в Windows XP

g++ -c t1.c

пишет:

t1.c: In function `int main()':
t1.c:11: error: invalid conversion from `const wchar_t*' to `short unsigned int*'
t1.c:18: error: `getch' was not declared in this scope

Так что, с точки зрения практики, @cy6erGn0m Вам все правильно сказал.

6
  • 1
    Да, скорее всего, одно из отличий - более жесткая политика с неявным приведением типов. И это правильно, товарищи. gcc для данного кода просто выдает предупреждение. Но если явно привести тип, то g++ нормально все компилирует. Но я и в С стараюсь явно приводить типы.
    – skegg
    Commented 23 сент. 2011 в 8:53
  • У меня gcc никаких предупреждений для этого кода не выдает.
    – avp
    Commented 23 сент. 2011 в 11:31
  • 2
    Я компилировал в Ubuntu gcc 4.4. Дело в том, что в нем тип wchar_t определен как typedef int wchar_t ( в С). Поэтому предупреждает: warning: assignment from incompatible pointer type В С++ wchar_t является встроенным типом, а С++ запрещает присвоение значения указателя одного типа указателю другого типа без явного приведения.
    – skegg
    Commented 23 сент. 2011 в 11:56
  • Да, 4.4 более строгий.
    – avp
    Commented 23 сент. 2011 в 15:45
  • 2
    В виндовсе положительно, в лине отрицательно
    – skegg
    Commented 29 сент. 2011 в 14:00
9

Кроме всего вышеназванного, бывает, что попытка скомпилировать код C в C++ заканчивается ошибками из-за malloc, точнее из-за возможности соответствующей записи с void* в C и невозможности в C++:

// C
int* a = malloc(24 * sizeof(int));

// C++ (можно использовать и C-style каст)
int* a = static_cast<int*>(malloc(24 * sizeof(int));)

Но вообще, да - компилируйте отдельно соответствующим компилятором и линкуйтесь. Тем более, что, например, C библиотеки, собранные с помощью gcc, icc и cl, в 99% случаев совместимы.

2
  • Спасибо, опять же дело упирается в более жесткую политику С++ в отношении приведения типов указателей. А раздельная компиляция - любимое развлечение )))
    – skegg
    Commented 26 окт. 2011 в 13:24
  • @skegg: "Политики" в отношении приведения типов указателей совершенно идентичны в С и в С++, за исключением возможности неявного приведения из void * в С. Именно на это исключение и опирается данный пример. Commented 23 февр. 2018 в 2:23
8

Замечательный вопрос. Действительно, C не является подмножеством C++. Помимо хрестоматийного примера с приведением void* к типизированному указателю, есть ряд более редких, но иногда очень неприятных моментов.

Вот код, который без ошибок обрабатывается компилятором gcc (в том числе с ключом --pedantic):

#include <stdio.h>

int plus();

int main()
{
    printf("%d\n", plus(5, 7));
    return 0;
}

int plus(int a, int b)
{
    return a + b;
}

Однако при компиляции g++ имеем:

user@linux:~> g++ test.c
test.c: In function ‘int main()’:
test.c:7:27: error: too many arguments to function ‘int plus()’
test.c:3:5: note: declared here

Компилятор C в соответствии со стандартом трактует пустой список параметров в прототипе функции plus() как неопределенный, компилятор C++ - как пустой. Только при вызове компилятора C с ключом -Wall можно лицезреть предупреждение.

Разумеется, любые соглашения о стиле кодирования должны исключать пустые прототипы, поскольку компилятор лишается возможности проверки соответствия сигнатур типов, то есть в приведенном примере можно написать plus(5, 7, 9) вместо plus(5, 7) и компилятор прожует.

1
  • В каком параграфе стандарта описано правило трактовки пустого списка параметров? Давно хотел почитать про этом подробно, но что-то так и не смог найти.
    – MGNeo
    Commented 23 янв. 2019 в 4:07
4

gсс (на данный момент 7.3) в режиме с++ все еще не поддерживает некоторых способов инициализации структур/объединений/перечислений, которые поддерживаются в режиме с:

struct array_s {
    union { // в объединении C++ может инициализироваться первый элемент
        struct {
            uint16_t af;
            uint16_t bf;
        };
        uint32_t sign;
    };
    uint16_t  rows;
    uint16_t  cols;
    void     *data;
};

#ifdef __cplusplus
    struct array_s a = {{{1, 2} }, 100, 200 }; // c++
//    struct array_s a = {{{0x20001}}, 100, 200 };
#else
    struct array_s b = {{ .af = 1, .bf = 2 }, .cols = 200, .rows = 100}; // c
#endif

Поскольку, инициализация объединения в работает только для первого члена, в вышеприведенном случае это анонимная структура, инициализацию sign вместо структуры классическим способом выполнить невозможно ни в с, ни в с++. Однако это можно сделать в c11, как это показано выше. В c++ мы получаем ошибку:

error: too many initializers for 'array_s'
sorry, unimplemented: non-trivial designated initializers not supported

Ваш ответ

Нажимая «Отправить ответ», вы соглашаетесь с условиями пользования и подтверждаете, что прочитали политику конфиденциальности.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.