《码出高效》学习笔记与书中错误记录

今天在阅读《码出高效》的时候看到了一个问题，我也是第一次知道，而且有点颠覆我的认知。所以做了一些测试，并记录下来。

然而测试的结果发现，好像事实并不如书中说的那么简单。

问题是这样的：

if (true) int x;
for (; ; ) int y;
while (true) int z;

这三句话，能通过编译吗，如果能，会给出 Warning 吗，如果不能，那么错误信息是什么。

书中给出的答案是，不能通过编译，会给出 Declaration not allowed here 编译错误信息，并对此，书中解释为：

单语句在没有加大括号的情况下，声明的变量不可能再被使用，编译器认为没有任何意义。

Every declaration that introduces a name has a scope, in which they can be used.

我做了一些测试，发现事情好像并不是那么简单。

我一开始也是这样认为的。我本来以为，至少应该通过编译，最多是给一个 Warning 说 variable is never used。

我比较好奇，除了 Java，其他语言会不会有同样的编译错误。

首先是是测试 C、C++、Java 是不是都对这句话有相同的结果。

先来看 C，测试环境是 CentOS 7.3 x64，GCC 版本是 gcc version 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-28) (GCC)。

C，不管是 ANSI C 还是 C99，都无法通过编译，直接给出 Error。

error: expected expression before ‘int’

如果加上大括号，那么能够通过编译，遇到大家常见的 Warning。

warning: unused variable ‘x’ [-Wunused-variable]

同样的结果在环境中（我测试环境是 CodeBlocks，Windows）得到了相同的结果。

我相信，CLion 等 IDE 也有一样的结果，如果没有，那么可能是 IDE 帮忙优化了，毕竟有些时候，写 C 代码漏 include 一些头文件，编译和运行的结果也是正确的（IDE 帮你自动补上了）。

原因稍后分析，下面继续测试。

C++。

结果是，编译通过，给出 Warning。

事实上与代码无关，即使是对刚才的 .c 文件，只要使用 g++ 编译器，也是通过的。

再来看 Java。

public class Main {	
  public static void main(String args[]) {		
    if (true) int jxtxzzw;
  }
}

如果是 Eclipse，直接给出错误。

强行运行，编译失败，无法运行。

Unresolved compilation problem: Syntax error on token “)”, Statement expected after this token at …

如果是 IDEA，会给出编译错误信息。

Declaration not allowed here

Java 的理由容易找：

官方给出的说明是：单语句在没有加大括号的情况下，声明的变量不可能再被使用，编译器认为没有任何意义。

Every declaration that introduces a name has a scope, in which they can be used.

至于为什么 C 就不行呢？难道 C 的语法什么地方说了这是不合法的吗？闻所未闻啊？

但是既然 C 的编译器说不行，那肯定是 C 的哪个标准说了这是不合法的，如果这是真的，那么就不是作用域的问题，而是语法、文法的问题。

换句话说，如果 if (true) {int x;} 是合法的，那为什么 if (true) int x;就不符合语法呢？

我查阅了很多资料（链接见文末），最后找到一个比较信服的答案——确实，根据 C 标准，这就是错的，彻底的语法错误。

首先来澄清一个概念，if 条件句后面，必须跟一个语句。

int x 是一个声明，Declaration。

int x = 10; 是一个定义，Definition。

{int x;} 或者 {int x = 10;} 由于有了 {}，是一条语句，Statement。

这是 3 个完全不同的概念，也是绝大多数程序员从一开始就分不清的，而且也始终分不清，从来分不清。

所以，现在的问题的答案就很显然了，C 要求 if 后面是一条语句，然而文章一开始那种写法，是 Declaration，不是 Statement，所以语法就是错的。

这也印证了那句 Error：expected expression，我需要一个表达式。

表达式 Expression，显然是一句语句 Statement。

同时，这与 Eclipse 的报错信息是一致的——if 后面需要一个 Statement。( Statement expected after this token at … )

如果从这个角度考虑，那么，IDEA 的错误提示，Declaration not allowed 就不应该从变量作用域的角度考虑这里的变量声明不合法，而是应该理解成，这是一个 Declaration，而我需要一个 Statement，所以 Declaration 在这里是不被允许的。

这是一个 Declaration，而我需要一个 Statement，所以 Declaration 在这里是不被允许的

至于为什么 g++ 就可以，我想这个问题，可能和 为什么有些 IDE 这么写就可以通过编译，我猜想的是（是的，只是猜想，没有验证过），恐怕是这个编译器，包括绝大多数的 IDE，都自动优化了这个地方，把所有的 if 等语句后面，默认当作套上了大括号在处理，即使是单语句，也假装有了一个大括号作用域，然后再编译的。

所以，有些 gcc 的编译器，也有可能可以，但是从我的测试情况来看，MinGW、Cygwin、Windows、Window 的 Ubuntu 子系统、CentOS 下，gcc 都会给出 error。

I guess the counter-intuitive part of the question is: if this is correct C:if (a == 1) { int b = 10;}then why is this not also correct C?if (a == 1) int b = 10;I mean, a one-line conditional if statement should be fine either with or without braces, right?The answer lies in the grammar of the if statement, as defined by the C standard. The relevant parts of the grammar I’ve quoted below. Succinctly: the int b = 10 line is a declaration, not a statement, and the grammar for the if statement requires a statement after the conditional that it’s testing. But if you enclose the declaration in braces, it becomes a statement and everything’s well.

见：
http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n1570.pdf 以及
https://www.quora.com/What-does-error-expected-expression-before-int-mean-in-C