第20.2章：C 独立实现与 C++ 独立实现

1. C 在 1989 年就把独立实现做成了可用的东西

C 在标准化几乎其他任何东西之前就标准化了独立实现，因为这门语言的用户当时就在写内核，而一份描述不了 Unix 的标准是没有用的。要求是四个头文件：

<float.h>   <limits.h>   <stdarg.h>   <stddef.h>

这就是一个符合标准的 C 独立实现必须拥有的全部库，而且从 1989 年至今没有变过。仔细看这份清单，因为它不是按口味选的子集：每一项都是一个编译器必须知道其内容的头文件。NULL 与 size_t、每种整数类型的取值范围、double 的表示，以及可变参数列表如何遍历。没有一项能用普通源码写出来，所以也没有一项能在不使语言不可实现的前提下被删除。其余的一切 —— printf、malloc、FILE —— 都是宿主的，独立 C 程序就是没有它们，而所有人都觉得这可以接受，因为内核本来也不会去调 printf。

还要注意 C 独立实现没有强加给你什么：这门语言没有异常、没有 RTTI、没有 new、没有线程库、没有隐藏的分配。"独立实现必须提供的库"和"独立实现能够实现的库"之间没有任何差距，因为那份清单是从编译器自身的需要里划出来的，没有别的东西。

2. C++ 把独立实现变成了一个承诺而不是一份清单

C++03 确实有一节讲独立实现。它要求 C 的头文件，加上语言自身特性所需要的 <new>、<typeinfo> 和 <exception> 中的一部分 —— 而错误就在这里。这些头文件之所以存在，是因为 C++ 有 new、RTTI 和异常，而这些特性需要一个运行时：一个堆、类型信息对象、一个 unwinder。于是 C++ 独立实现要求了需要运行时的头文件，而独立目标没有那个运行时。标准描述了一个它实现不了的库。

后面的一切都是由此推出的。一个符合标准的独立 C++ 实现，得为一块只有 8 KiB 内存的板子提供 `__cxa_allocate_exception` 和一个 personality routine。没有厂商这么干，所以每一个真实的独立 C++ 构建早已是"不符合标准"的，而标准自己的文字描述了一门没人编译的语言。

	C	C++
Freestanding specified since	自何时起规定了独立实现	1989 年，此后从未改变
1998 年，且如所写无法实现	Four, all compiler-owned	必需的头文件
四个，全由编译器掌管	很多，其中好几个需要目标没有的运行时	Exceptions, RTTI, `new`, and their support library
语言强加给你的特性	除算术和函数调用之外没有	异常、RTTI、`new`，以及它们的支撑库
Gap between the standard and reality	内核要合规得怎么做	照常编译

把这些特性关掉，然后变得不符合标准

3. The Paper That Named the Problem

标准与现实之间的差距

没有

"用 -fno-exceptions -fno-rtti -nostdlib，然后祈祷"

这就是为什么遗留异常那一章不是口味问题。在独立目标上，选项从来不是"异常还是错误码"，而是"异常还是一份符合标准的构建"。

3. 给这个问题命名的论文

P1105R0《Leaving no room for a lower-level language: A C++ Subset》在引言里说出了内核和嵌入式领域的每个人二十年前就知道的事：