Чому `main` не може повернути дубль або String, а не int або void?

У багатьох мовах, таких як C, C ++ та Java, mainметод / функція має тип повернення voidабо int, але ні, doubleабо String. Які можуть бути причини цього?

Я знаю небагато, що ми не можемо цього зробити, тому що mainвикликається бібліотекою виконання, і він очікує, що синтаксис схожий int main()або int main(int,char**)так, ми повинні дотримуватися цього.

Отже, моє запитання: чому у нього mainє підпис типу, який він має, а не інший?

Повернене значення mainмає передаватися операційній системі ( будь-якій операційній системі) єдиним, послідовним способом. Інформація, яку повинна знати операційна система, - це "програма успішно припинилася, або сталася помилка?"

Якщо це рядок, відповідь стає важкою для різних мов. Внутрішні рядки рядка Pascal (перший байт - довжина) та рядок FORTRAN (фіксований, доданий до деякого значення) та рядка C (нульове завершення) - всі різні. Це зробило б викликом повернення послідовного значення операційній системі. Якщо припустити, що це вирішено, що б ви зробили, щоб відповісти на питання, яке постало ОС у програмі? Порівняння рядків загрожує помилками ("успіх" проти "Успіх"), і хоча помилка може бути кориснішою людині, операційній системі або іншій програмі (оболонці) важче боротися. Існували також значні відмінності навіть у самих рядках - EBCDIC (з усіма кодовими сторінками) та ASCII.

Поплавці та подвійні не дають додаткового значення над цілим числом для передачі назад даних в ОС (і оболонку). Здебільшого жодна з цих частин комп'ютера не має чисел з плаваючою комою. Парні також не є численними, що ускладнює порівняння. Не перелічуючи, вони повідомляють про помилку (якщо ви вибрали певне значення для успіху). Знову ж таки, плаваючі точки не є послідовними - поплавок на 8-бітовій машині був іншим, ніж плаваючий на 16-бітній та 32-бітовій машині (а це лише "нормальні" - навіть у IBM, плаваюча точка не була стандартизована між машинами того ж виробника до 1980-х років). І тоді у вас є десятковий та двійковий комп'ютери. Значення з плаваючою комою не є послідовними і не надають змістовних даних назад.

Це дійсно залишає нам байт і ціле число як варіанти. Конвенція, яка була встановлена ​​як "0", була успішною, і все інше було помилкою. Ціле число дає більше місця, ніж байт для повідомлення про помилку. Його можна перерахувати (повернення 1 означає XYZ, повернення 2 означає ABC, повернення 3, означає DEF тощо) або використовувати як прапори ( 0x0001означає, що це не вдалося, 0x0002означає, що не вдалося, 0x0003означає і це, і те, що не вдалося). Обмеживши це лише байтом, можна легко вичерпати прапори (лише 8), тому рішення, ймовірно, було використовувати ціле число.

Ну, могло б .

Наприклад, в діалекті C, використовуваному в операційній системі Plan 9main , зазвичай оголошується voidфункцією, але статус виходу повертається в середовище виклику шляхом передачі вказівника рядка на exits()функцію. Порожній рядок позначає успіх, а будь-який не порожній рядок позначає певний збій. Це може бути реалізовано при наявності mainповертати char*результат.

І, безумовно, можна було б запровадити систему зі статусом floatабо doubleвихід.

То чому int? Це лише питання конвенції - і величезна цінність у тому, щоб операційні системи та програми, що працюють під ними, дотримувалися загальної конвенції.

Угода Unix полягає у використанні цілого коду статусу з 0, що позначає успіх і ненульове позначення провалу (тому що зазвичай існує лише один спосіб досягти успіху, але є кілька способів відмови). Я не знаю, що ця конвенція виникла з Unix; Я підозрюю, що він з'явився з попередніх операційних систем.

Плаваюча точка буде складнішою умовою, оскільки (a) підтримка з плаваючою комою не є універсальною; (b) складніше визначити відображення між значеннями з плаваючою комою та умовами помилок; (c) різні системи використовують різні плаваючі представлення точок та (d) просто уявіть собі задоволення відслідковувати помилку округлення у статусі виходу програми. Цілі особи, з іншого боку, дуже добре піддаються перерахуванню кодів помилок.

Як я вже згадував, план 9 використовує рядки, але це накладає певну складність для управління пам'яттю, кодування символів тощо. Наскільки я знаю, це була нова ідея, коли План 9 реалізував її, і вона не замінила існуючої поширена конвенція.

(До речі, на C ++ mainможна повертатися лише тодіint , а на C void mainдозволено лише в тому випадку, якщо компілятор спеціально його підтримує. Багато компіляторів не скаржаться дуже голосно, якщо ви пишете void main, але це лише невелике перебільшення, якщо сказати, що це неправильно .)

Значення, що повертається основним методом, є "кодом виходу". Він використовується програмою, що викликає абонент (як правило, баш) для перевірки, чи закінчилася програма, як очікувалося. Повернення цілого числа - це найпростіший спосіб зробити це на рівні ОС. Double не має сенсу для коду помилки, а String важко підтримувати на рівні ОС (немає GC).

main повинен повернути статус програми, яка виконується. незалежно від того, чи вона виконується успішно (повернути 0, що є EXIT_SUCCESS), чи ні (повернення 1 означає EXIT_FAILURE) будь-яке ненульове число передає те саме значення, але нуль вказує на відсутність помилок або успішного виконання ..