为什么外部链接不指向静态变量？答案

【问题标题】：Why won't extern link to a static variable?为什么外部链接不指向静态变量？
【发布时间】：2011-02-19 23:16:34
【问题描述】：

为什么extern int n 在声明 n 时（在不同的文件中）static int n 不编译，但在声明 int n 时工作？（这两个声明都在文件范围内。）

基本上，为什么文件范围内的int n 与同一范围内的static int n 不一样？它仅与外部有关吗？如果是这样，我错过了 extern 呢？

【问题讨论】：

标签： c static extern

【解决方案1】：

static 的全部目的是声明一个变量对声明它的源文件是私有的。因此，它在防止来自外部的连接方面恰恰是在做它的工作。

请记住，文件范围变量定义有四种风格：

int blah = 0; — blah 在此文件中定义并可从其他文件访问。其他文件中的定义重复，会导致错误。
extern int blah; — blah 必须在别处定义并从此文件中引用。
int blah; — 这是 FORTRAN COMMON 的道德等价物。您可以在文件中包含任意数量的这些，并且它们都由链接器解析为一个共享的int。 (*)
static int blah;（可选带有初始化程序）——这是静态的。它对该文件是完全私有的。它对其他文件中的外部人员不可见，并且您可以有许多不同的文件都声明static TYPE blah;，并且它们都是不同的。

对于听众中的纯粹主义者：'file' = 编译单元。

请注意，静态内部函数（不在文件范围内）的范围更加紧密：如果两个函数即使在同一个文件中声明 static int bleh = 0;，它们也是不相关的。

(*)：对于那些不熟悉的人：在通常的模式中，一个编译单元必须定义一个全局变量，其他编译单元可以引用它。它“生活”在那个编译单元中。在上述情况 (3) 中，没有文件（或所有文件）定义它。如果两个文件说int blah = 0;，链接器将抱怨多个定义。如果两个文件说int blah;，链接器会愉快地创建一个全局int，并导致所有代码引用它。

【讨论】：

那么 'int n' 会被调用（在文件范围内），就存储说明符而言？
@bmargulies：你的意思是在文件范围内？因为在函数范围内，静态 var 是在函数返回后保留其值的变量，而在类范围内，静态成员具有可用于所有对象的单个实例。
@Jared——我称之为“普通”。在我的回忆中，该语言没有定义一个关键字来明确这一点。如果我错了，我相信有人会纠正我。
@bmargulies：好的，我想用 C++ 术语而不是 C。谢谢。
呵呵。您通过指出一个类似的 fortran 构造来“澄清”。我认为没有多少 SO 用户对 Fortran 感到困惑。 :)

【解决方案2】：

在标准 C 中，在函数外部声明的变量有两个作用域。 static 变量仅在声明它的编译单元（即文件）内可见，非静态变量在整个程序中可见。 extern 声明表示变量的位置尚不清楚，但将由链接器进行排序；它与非静态变量兼容，但 extern static 简直是疯话！

当然，在实践中，这些天还有其他可见性。特别是，现在在单个源文件和整个程序之间存在范围级别；单个共享库的级别是有用的（可通过 GCC 函数属性等机制设置）。但这只是非静态变量主题的一种变体； static 保持与之前相同的解释。

【讨论】：

【解决方案3】：

根据 MSDN 文档：

修改变量时，static关键字指定变量具有静态持续时间（程序开始时分配，程序结束时解除分配）并将其初始化为0，除非指定另一个值。 在文件范围内修改变量或函数时，static 关键字指定变量或函数具有内部链接（其名称在声明它的文件之外不可见）。

Static (C++) on MSDN：2015年1月存档；另请参阅最新文档：static § Storage classes (C++) | Microsoft Docs

【讨论】：

【解决方案4】：

iv.c:2:1: 错误：声明说明符中有多个存储类外部静态int i; ^

这就是我们尝试外部静态变量的结果。声明 extern static int i; - 类似于声明 float int i；你不能让 float 和 int 出现在同一个声明中，对吧？同样，您不能在同一个声明中包含 extern 和 static。

【讨论】：