Эта функция C всегда должна возвращать false, но не

У вас нет прототипа, объявленного для f1() в main.c, поэтому он неявно определяется как int f1(), что означает, что это функция, которая принимает неизвестное количество аргументов и возвращает int.

Если int и bool имеют разные размеры, это приведет к undefined поведению. Например, на моей машине int - 4 байта, а bool - один байт. Поскольку функция определена для возврата bool, она возвращает один байт в стек, когда он возвращается. Однако, поскольку он неявно объявлен для возврата int из main.c, вызывающая функция попытается прочитать 4 байта из стека.

Параметры компилятора по умолчанию в gcc не скажут вам, что он это делает. Но если вы скомпилируете -Wall -Wextra, вы получите следующее:

main.c: In function ‘main’:
main.c:6: warning: implicit declaration of function ‘f1’

Чтобы исправить это, добавьте объявление для f1 в main.c, перед main:

bool f1(void);

Обратите внимание, что список аргументов явно установлен на void, который сообщает компилятору, что функция не принимает никаких аргументов, в отличие от пустого списка параметров, что означает неизвестное количество аргументов. Определение f1 в f1.c также должно быть изменено, чтобы отразить это.

Я думаю, что интересно посмотреть, где на самом деле происходит несоответствие размера, упомянутое в Lundin, на самом деле происходит.

Если вы скомпилируете с помощью --save-temps, вы получите сборные файлы, на которые вы можете посмотреть. Здесь часть, где f1() выполняет сравнение == 0 и возвращает ее значение:

cmpl    $0, -4(%rbp)
sete    %al

Возвращаемая часть sete %al. В условных вызовах C x86 возвращаемые значения 4 байта или меньше (включая int и bool) возвращаются через регистр %eax. %al - младший байт %eax. Таким образом, верхние 3 байта %eax остаются в неконтролируемом состоянии.

Теперь в main():

call    f1
testl   %eax, %eax
je  .L2

Это проверяет, является ли все %eax равным нулю, поскольку он считает, что он тестирует int.

Добавление явного объявления функции изменяет main() на:

call    f1
testb   %al, %al
je  .L2

что мы хотим.

Скомпилируйте с помощью такой команды:

gcc -Wall -Wextra -Werror -std=gnu99 -o main.exe main.c

Вывод:

main.c: In function 'main':
main.c:14:5: error: implicit declaration of function 'f1' [-Werror=impl
icit-function-declaration]
     printf( f1() == true ? "true\n" : "false\n");
     ^
cc1.exe: all warnings being treated as errors

С таким сообщением вы должны знать, что делать, чтобы исправить его.

Изменить: прочитав комментарий (теперь удаленный), я попытался скомпилировать ваш код без флагов. Ну, это привело меня к ошибкам компоновщика без предупреждений компилятора вместо ошибок компилятора. И эти ошибки компоновщика сложнее понять, поэтому даже если -std-gnu99 не требуется, попробуйте использовать как минимум -Wall -Werror, это сэкономит вам много боли в заднице.