c - ISO C 标准定义了两类符合要求的实现

Question

我阅读了有关 GCC 的官方手册。有时我在翻译文本时遇到问题。在第六页（第 2.1 章）我无法理解这样的文本片段：

ISO C 标准定义（在第 4 节中）两类符合要求的实现。符合要求的托管实现支持整个标准，包括所有图书馆设施；一个符合要求的独立实现只需要提供某些库设施：那些在<float.h>、<limits.h>、<stdarg.h>和 <stddef.h>; 自 AMD1 以来，还有那些在<iso646.h>; 从 C99 开始，还有<stdbool.h>和中的那些<stdint.h>；从 C11 开始，还有那些在 <stdalign.h>和 。此外，C99 中添加的复杂类型对于独立实现不是必需的。该标准还为程序定义了两个环境，一个独立环境，所有实现都需要，并且可能没有独立实现所需的库设施，其中程序启动和终止的处理是实现定义的，以及托管环境，它不是必需的，其中提供了所有库设施，并且通过函数int main (void)或int main (int, char *[]). 操作系统内核将是一个独立的环境；使用操作系统设施的程序通常在托管实现中。

我不确定我是否理解正确...

我将改写我的理解方式：

1. 存在 ISO C 标准的两种实现：完整（称为符合托管的实现）和轻型（称为符合独立的实现）。
2. 存在两个环境（针对每个标准的实现）：托管环境（针对完整标准）和独立环境（针对轻标准）。

轻型版本用于操作系统开发。完整版本适用于可在操作系统中运行的程序。

而且我不理解有关main功能的短语。

我要求向我解释这段文字。

Answer 1

两者兼而有之。

该标准定义了两个运行时环境。一个拥有所有的语言，加上标准运行时库的一小部分，加上额外的实现定义的东西。这是一个独立的环境，并且（如您所料）用于在裸机（例如操作系统内核）上进行编程。

另一个更复杂的环境包括上述所有设施以及所有标准运行时库。那是一个托管环境，用于应用程序编程。

现在，一个实现只需要包括独立环境的设施。如果仅此而已，则称为独立实现。用于深度嵌入式微控制器的交叉编译器通常是独立的实现，因为许多标准 C 运行时没有意义或太大而无法容纳。

实施托管环境是可选的；如果实现提供了托管环境，则称为托管实现。托管实现还必须提供独立环境，即只有独立实现的功能可用的编译模式。（这种模式通常用于编译诸如 C 运行时本身之类的东西，其中大部分只是更多的 C。）

main最后， (int main(void)和int main(int, char **))的标准签名是托管环境的一部分。独立环境也可以使用这些签名，但它也可以将签名定义为main它喜欢的任何内容（void main(void)很常见）或为入口点使用不同的名称。

Answer 2

C11 4/6：

两种形式的一致性实现是托管的和独立的。符合要求的托管实现应接受任何严格符合要求的程序。符合标准的独立实现应接受任何严格符合标准的程序，其中库条款（第 7 条）中指定的功能的使用仅限于标准头文件的内容<float.h>, <iso646.h>, <limits.h>, <stdalign.h>, <stdarg.h>, <stdbool.h>, <stddef.h>, <stdint.h>, and <stdnoreturn.h>。

首先请注意，在 C 标准的上下文中，“实现”意味着“C 编译器的实现”，仅此而已。

正如您在问题中正确陈述的那样，独立实现是一个系统的编译器，该系统不打算在它下面有一个操作系统。换句话说，独立的实现编译器生成的程序要么是在“裸机”CPU 上运行的嵌入式应用程序，要么是本身就是操作系统的程序。托管实现是一种编译器，适用于在操作系统之上运行的应用程序。

独立应用程序的编译器只需要提供上述头文件。其余的头文件（例如 stdio.h）在标准的“第 7 条”中定义，但它们对于独立实现不是强制性的。

但是请注意，托管或独立实现都不是强制性的，例如复数库：C11 7.3.1：

“定义宏 _ _STDC_NO_COMPLEX_ _ 的实现不需要提供这个头文件，也不需要支持它的任何工具。”

此外，独立和托管两种不同的执行环境允许 main() 使用不同的语法，更多信息可以在这里找到。程序员之间一个非常普遍的误解是 C 中唯一允许的形式是int main()，这仅在托管环境中是正确的。

例如，一个独立的程序可以从一个未复位的中断服务程序开始。从那里它可以调用一个void main()函数，或者它可以完全调用一些其他函数：它是实现定义的。

Answer 3

这意味着在启动时执行 main() 函数不需要独立的环境。例如，它可能正在寻找 _main() 代替（确切的名称和签名由实现定义）。