C 中的暂定定义和链接

Question

考虑由两个文件组成的C程序，

f1.c:

int x;

f2.c:

int x=2;

我对@9​​87654321@ 的第6.9.2 段的阅读是这个程序应该被拒绝。在我对 6.9.2 的解释中，变量 x 暂定在 f1.c 中定义，但这个暂定定义成为翻译单元末尾的实际定义，因此（在我看来）应该表现得好像 @987654326 @ 包含定义 int x=0;。

对于我能够尝试的所有编译器（以及重要的链接器），这不是发生的情况。我尝试的所有编译平台都链接了上述两个文件，两个文件中x的值都是2。

我怀疑这是偶然发生的，或者只是作为标准要求之外的“简单”功能。如果您考虑一下，这意味着链接器对那些没有初始化程序的全局变量有特殊的支持，而不是那些显式初始化为零的变量。有人告诉我，无论如何编译 Fortran 可能都需要链接器功能。这将是一个合理的解释。

对此有什么想法吗？标准的其他解释？文件f1.c 和f2.c 拒绝链接在一起的平台名称？

注意：这很重要，因为问题发生在静态分析的上下文中。如果这两个文件可能拒绝在某个平台上链接，分析器应该抱怨，但如果每个编译平台都接受它，那么没有理由警告它。

Answer 1

另见What are extern variables in C。这在信息性附录 J 中的 C 标准中被提及为通用扩展：

J.5.11 多个外部定义

一个对象的标识符可能有多个外部定义，无论是否显式使用关键字 extern；如果定义不一致，或者不止一个被初始化，则行为未定义 (6.9.2)。

警告

正如@litb 在这里指出的那样，正如我在对交叉引用问题的回答中所述，对全局变量使用多个定义会导致未定义的行为，这是标准的说法“任何事情都可能发生”。可能发生的事情之一是程序的行为符合您的预期； J.5.11 大约说，“你可能比你应得的更幸运”。但是，一个依赖于 extern 变量的多个定义的程序——无论有没有显式的“extern”关键字——并不是一个严格遵守的程序，也不能保证在任何地方都能工作。等效地：它包含一个 bug，它可能会显示也可能不会显示。

Answer 2

标准中有一种称为“通用扩展”的东西，只要变量只初始化一次，就可以多次定义变量。见http://c-faq.com/decl/decldef.html

链接页面说这与 Unix 平台有关——我猜 c99 和 c89 相同——尽管它可能已被更多编译器采用以形成某种事实上的标准。很有趣。

Answer 3

这是为了澄清我对 olovb 评论的回答：

从“int x;”编译的目标文件的 nm 输出。在这个平台上，符号前面有一个'_'，即变量x显示为_x。

00000000 T _main
         U _unknown
00000004 C _x
         U dyld_stub_binding_helper

从“int x=1;”编译的目标文件的 nm 输出

00000000 T _main
         U _unknown
000000a0 D _x
         U dyld_stub_binding_helper

从“int x=0;”编译的目标文件的 nm 输出

00000000 T _main
         U _unknown
000000a0 D _x
         U dyld_stub_binding_helper

从“extern int x;”编译的目标文件的 nm 输出

00000000 T _main
         U _unknown
         U dyld_stub_binding_helper

编辑：从“extern int x;”编译的目标文件的 nm 输出其中 x 实际用于其中一个函数

00000000 T _main
         U _unknown
         U _x
         U dyld_stub_binding_helper