c - 为什么使用 File1 中定义的数组在 File2 中工作(仅在那里声明)，即使没有 "extern"？

Question

这里我有两个文件 externdemo1.c和 externdemo2.c .在第一个文件中，我声明并初始化了一个字符数组arr在文件范围内。但是我已经在第二个文件中声明了它 externdemo2.c没有 extern关键字并在函数 display() 中使用它.这是我由此产生的困惑。请回答这三个问题:

 //File No.1--externdemo1.c

#include<stdio.h>
#include "externdemo2.c"

extern int display();
char arr[3]={'3','4','7'};
//extern char arr[3]={'3','4','7'};

//extern int main()
int main()
{
    printf("%d",display());
}


//File No.2--externdemo2.c

char arr[3];

int display()
{
    return sizeof(arr);
}

1) 为什么即使我声明了 arr，程序仍能正常编译？没有 extern externdemo2.c 中的关键字？我读过函数的默认链接是外部的，但我不确定变量是否也是如此。我只知道全局变量有 extern存储类。

2) extern storage class 之间的严格区别是什么？和 extern linkage .我非常需要对此进行澄清。在第一个文件中，我定义了数组arr ,我没有使用关键字 extern , 但我知道它有 extern storage默认类。但是在第二个文件中，没有任何默认值 extern ,存储类或链接,关于全局变量arr ，即在externdemo2.c ？

3) 检查第一个文件中被注释掉的行externdemo1.c .为了测试它，我使用了extern char arr[3]={'3','4','7'};这行.但它给出了错误'arr' initialized and declared 'extern' 。这个错误是什么意思？我还提到了注释行 extern int main() , 但它工作正常，没有错误或警告。那么为什么我们可以使用 extern对于函数，即使函数是 extern默认情况下，但不是变量，如 arr在这里？

请花点时间帮我解决这个问题。这将消除我对整个 extern 挥之不去的大部分疑虑。事情。如果您能回答所有 3 位 1)、2) 和 3)，那将是巨大的帮助。 Especially 3) is eating my brains out

Answer 1

主要问题

1. 基本上，因为您在文件 externdemo1.c 中包含了 externdemo2.c 的源代码。

2. 这是个大问题。因为没有初始化器，externdemo2.c 中的 char arr[3]; 行生成数组 arr 的暂定定义。当遇到带有初始化的实际定义时，暂定定义不再是暂定——但也不是重复定义。

   关于extern storage class vs extern linkage ...链接是指是否可以从定义它的源文件外部看到一个符号。具有 extern linkage 的符号可以由适当声明它的其他源文件按名称访问。就其定义而言，extern storage class 表示“存储在函数范围之外”，因此独立于任何函数。用 exern 存储类定义的变量可能有也可能没有外部链接。

   因为没有用关键字static定义，所以数组arr有extern链接；它是一个全局变量。

3. 在注释掉的行取消注释掉的情况下，一个数组有两个定义，这是不允许的。

我观察到您必须只编译 externdemo1.c 来创建程序 — 编译器包含 externdemo2.c 中的代码，因为它是直接包含的。您可以从 externdemo2.c 创建目标文件。但是，您不能通过链接 externdemo1.c 和 externdemo2.c 的目标文件来创建程序，因为这会导致函数 display( )。

辅助问题

I have placed both files in the [same directory]. If I don't include the second file in the first, then when I compile the first file it gives the error undefined reference to display. Since I have used extern for that function in the first file, isn't the linker supposed to link to it even if I don't include the second file? Or the linker looks for it only in default folders?

这里有一些混淆。让我们尝试一次处理一个。

链接

链接器(通常由编译器启动)将链接在其命令行中指定的目标文件和库。如果你想要两个目标文件，将它们称为 externdemo1.obj 和 externdemo2.obj，链接在一起，你必须告诉链接器(通过 IDE 中的构建系统)它需要处理这两个目标文件——以及它默认情况下不拾取的任何库。 (标准 C 库以及特定于平台的扩展通常会自动获取，除非您特意阻止这种情况发生。)

链接器没有义务花任何时间寻找可能满足引用的杂散目标文件；事实上，它应该只链接那些被告知要链接的目标文件和库，而不是随心所欲地添加其他的。关于库有一些注意事项(如果链接器被告知要链接的库之一内置了对其他库的引用，则链接器可能会添加命令行中未提及的一些库)，但链接器不会添加额外的目标文件混合。

带有模板实例化的 C++ 可能会被认为有点不同，但它实际上遵循了很多相同的规则。

源代码

您应该有一个 header ，externdemo.h，其中包含:

#ifndef EXTERNDEMO_H_INCLUDED
#define EXTERNDEMO_H_INCLUDED

extern int display(void);

extern char arr[3];  // Or extern char arr[]; -- but NOT extern char *arr;

#endif /* EXTERNDEMO_H_INCLUDED */

然后您应该修改源文件以包含 header :

//File No.1--externdemo1.c

#include <stdio.h>
#include "externdemo.h"

char arr[3] = { '3', '4', '7' };

int main(void)
{
    printf("%d\n", display());
    return 0;
}

和:

//File No.2--externdemo2.c

#include "externdemo.h"

int display(void)
{
    return sizeof(arr);
}

这里唯一棘手的问题是“externdemo2.c 真的知道 arr 的大小吗？”答案是"is"(至少在 Mac OS X 10.8.3 上使用 GCC 4.7.1)。但是，如果 header 中的 extern 声明不包括大小 (extern char arr[];)，则会出现编译错误，例如:

externdemo2.c: In function ‘display’:
externdemo2.c:7:18: error: invalid application of ‘sizeof’ to incomplete type ‘char[]’
externdemo2.c:8:1: warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type]