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"? 23 фев 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
    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? 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
    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
    22 фев 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. 22 фев 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. 22 фев 2018 в 23:19
  • Да, именно из C89, я про них так и написал - совсем никак не объявленные.
    – Vladimir
    22 фев 2018 в 23:24
  • @Vladimir: Ну, еще раз: возможность вызывать совсем не объявленные - это отдельный пункт, которую я решил не включать в свой список. 22 фев 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
    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
    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
    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
    23 сен 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++. 23 фев 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
    23 сен 2011 в 8:53
  • У меня gcc никаких предупреждений для этого кода не выдает.
    – avp
    23 сен 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
    23 сен 2011 в 11:56
  • Да, 4.4 более строгий.
    – avp
    23 сен 2011 в 15:45
  • 2
    В виндовсе положительно, в лине отрицательно
    – skegg
    29 сен 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
    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. 23 фев 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
    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

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

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