Warum ist ein Prototyp erforderlich, auch ohne Klassendeklaration?

Question

Wenn ich es einfach mache: Beispiel 1:

#include 

int main()
{
    //Versuche die Funktion doSomething aufzurufen
    doSomething();
}

void doSomething()
{
    std::cout << "Rufe mich jetzt an!" << std::endl;
}

Ich bekomme einen Kompilierungsfehler! Weil der Compiler nicht weiß, was "doSomething" ist.

Aber wenn ich die Position von doSomething ändere, sodass sie an erster Stelle steht, kompiliert das Programm erfolgreich. Beispiel 2:

#include 

void doSomething()
{
    std::cout << "Rufe mich jetzt an!" << std::endl;
}

int main()
{
    //Versuche die Funktion doSomething aufzurufen
    doSomething();
}

Ich kann den Prototyp so deklarieren: Beispiel 3:

#include 

void doSomething(void);

int main()
{
    //Versuche die Funktion doSomething aufzurufen
    doSomething();
}

void doSomething()
{
    std::cout << "Rufe mich jetzt an!" << std::endl;
}

Aber warum funktioniert das erste Beispiel nicht? Warum muss ich überhaupt einen Prototyp deklarieren oder Funktionen vor der main-Funktion aufrufen?

Danke!

Answer 1

Sie können keine Funktion aufrufen, ohne dass der Compiler zuvor entweder die Definition oder eine Deklaration gesehen hat - ganz einfach. Ein Prototyp oder die tatsächliche Definition muss vor einem Aufruf erscheinen.

Answer 2

Weil der Compiler doSomething noch nicht gesehen hat, bevor es verwendet wird.

Entweder muss man es prototypisieren oder zuerst definieren, damit der Compiler weiß, wie er die Verwendung davon analysieren soll.

Answer 3

Dies ist ein Erbe von C. C ist eine Einzelpasssprache, was bedeutet, dass alles nur beim einmaligen Lesen der Datei geschehen muss. Um eine Funktion ohne Vorwärtsdeklaration/Prototyp aufrufen zu können, müsste die Datei zweimal gelesen werden; das erste Mal, um alle Funktionssignaturen zu finden, und das zweite Mal, um tatsächlich zu kompilieren.

C++ hat diese Anforderung für Features, die Teil von C waren, wie freie Funktionen und globale Variablen, beibehalten. Klassen sind jedoch neu in C++ und es bestand kein Bedarf, die alte Herangehensweise beizubehalten. Daher wird innerhalb einer einzelnen Klassendefinition eine Mehrpasskompilierung verwendet. Deshalb kann man das machen:

class MyClass {
    void foo() {bar();}
    void bar() {}
};

Aber das, was du in deiner Frage aufgelistet hast, geht nicht.