如何声明与原定义签名不同的libc函数？解决getchar编译冲突

问题重现 #

你在实现自制编译器的外部函数时，编写的runtime.c代码中重定义了getchar函数：

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

...

#undef getchar

struct string *getchar()
{int i=getc(stdin);
 if (i==EOF) return &empty;
 else return consts+i;
}

使用clang编译时出现类型冲突错误：

$ clang -O3 -S -target mips -mcpu=mips32 -std=c89 runtime.c
runtime.c:105:16: error: conflicting types for 'getchar'
struct string *getchar()
               ^
/usr/include/bits/stdio.h:47:1: note: previous definition is here
getchar (void)
^
1 error generated.

你尝试了-fno-builtin和-fno-builtin-getchar选项，但无效果。

解决方案 #

冲突的核心是<stdio.h>中已经声明了int getchar(void)，而你定义的struct string *getchar()类型不匹配。-fno-builtin系列选项仅控制编译器是否将getchar视为内置优化函数，无法屏蔽头文件中的函数声明，因此需要通过预编译手段在包含头文件时屏蔽标准库的getchar声明：

方法1：预编译宏替换屏蔽标准库声明 #

在包含<stdio.h>之前，用宏将getchar替换为临时名称，避免头文件中留下该函数的声明：

// 先定义宏替换getchar，避免stdio.h中声明该函数
#define getchar __std_getchar
#include <stdio.h>
#undef getchar

#include <stdlib.h>

...

struct string *getchar()
{
    int i = getc(stdin);
    if (i == EOF) return &empty;
    else return consts + i;
}

这样<stdio.h>中的getchar会被替换为__std_getchar，编译器不会识别到标准库的getchar声明，你的重定义就不会产生冲突。

方法2：编译时添加-Ugetchar选项 #

clang的-U选项用于取消预定义的宏，你可以在编译命令中添加该选项，尝试屏蔽标准库中通过宏定义的getchar：

clang -Ugetchar -O3 -S -target mips -mcpu=mips32 -std=c89 runtime.c

如果标准库的getchar是通过宏实现的，这个方法可以直接生效；若为函数声明，则优先使用方法1。

补充说明 #

Andrew Appel的《Modern Compiler Implementation in ML》中的代码针对的是较旧的编译器环境（如早期GCC），这类编译器对函数声明的检查不如现代clang严格，因此需要调整代码适配现代编译器的规则。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ksrk