有人可以详细解释 C 中的链接概念吗

Question

我有以下 C 程序:

#include<stdio.h>

static void p(void);
static int c;

int main(int argc,char **argv) {
    p();
    printf("%d",c);
    return 0;
}


void p(void) {
    printf("From the Function P\n");
}

int c=232;

编译器gcc的输出错误是:错误:“c”的非静态声明遵循静态声明

当我查看C 标准 ISO/IEC 9899:TC2 时:

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6.2.2 标识符的关联

1 在不同作用域或同一作用域中多次声明的标识符可以 通过称为链接的过程来引用相同的对象或函数。21)有 三种链接:外部链接、内部链接和无链接。

2 在构成整个程序的翻译单元和库集合中，每一个具有外部链接的特定标识符的声明表示相同的对象或功能。在一个翻译单元中，每个标识符的声明都带有内部linkage 表示相同的对象或函数。每个标识符的声明都没有linkage 表示一个唯一的实体。

3 如果对象或函数的文件范围标识符的声明包含存储类说明符静态，标识符具有内部链接。22)

4 对于一个在一个范围内用存储类说明符 extern 声明的标识符该标识符的先前声明是可见的,23) 如果先前声明指定内部或外部链接，后面声明的标识符的链接与先前声明中指定的链接。如果没有可见的事先声明，或者如果事先声明声明指定没有链接，则标识符有外部链接。

5 如果函数标识符的声明没有存储类说明符，它的链接就像它是用存储类说明符 extern 声明的一样被确定。如果对象标识符的声明具有文件范围并且没有存储类说明符，它的链接是外部的。

6 以下标识符没有链接:声明为除对象或函数；声明为函数参数的标识符； block 作用域未使用存储类说明符 extern 声明的对象的标识符。

7 如果在一个翻译单元中，相同的标识符同时出现在内部和外部链接，行为未定义。

21) 不同标识符之间没有联系。22) 只有在文件范围内，函数声明才能包含存储类说明符 static；看6.7.1.

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Q.1 我无法理解规则 4 和 5？顺便说一句，linkage 的确定方式与使用存储类说明符 extern 声明的完全相同。 和 linkage is external

有什么区别

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Q2。为什么会出现此错误，因为我可以从规则 5 推断出 c 具有静态声明。其次是外部声明。所以最后一个 decl.shud 也是静态的。？如果有人不厌其烦地从一开始就解释所有规则，我将不胜感激。或者建议我提供一个可以清楚解释所有规则的链接。*

注意:感谢任何正确编辑此问题的建议，因为它可能重复我问了这个问题，因为我无法理解提前发布在该网站上的类似问题的答案。

Answer 1

首先，请记住，此处引用的标准部分指的是两个不同的事物:1. 函数声明 2. 对象(例如，变量)声明。您的问题似乎表明两者之间有些混淆。

如规则 2 所述，使用关键字 static 声明的函数或对象仅具有内部链接。也就是说，它们在当前翻译单元之外是不可见的。当您第一次声明 static int c 时，您是说 c 仅具有内部链接，并且在该翻译单元之外无法看到。你在任何函数之外声明这个变量，即你给它文件范围。

稍后，您重新声明 int c = 232。您也在文件范围内声明此变量——它不在任何函数内。规则 5 说:

If the declaration of an identifier for an object has file scope and no storage-class 
specifier, its linkage is external.

由于您使用文件范围声明它并且没有任何存储类说明符，因此它默认为外部链接。

int c 的这两个声明相互矛盾:第一个声明static，指定内部链接；第二个没有存储类说明符，默认为 extern。由于这种矛盾，您会收到从 GCC 看到的错误。

规则 4 说:

For an identifier declared with the storage-class specifier extern in a scope in which 
a prior declaration of that identifier is visible, if the prior declaration specifies 
internal or external linkage, the linkage of the identifier at the later declaration 
is the same as the linkage specified at the prior declaration. 

但这特指重新声明为 extern 的标识符。这意味着如果您按如下方式重新声明 c:extern int c = 232，您将不会收到错误。 (但是，您可能会收到警告。)当我在第二次声明之前使用 extern 关键字时，我得到了预期的以下输出:

From the Function P
232

为什么会这样？ C 标准的基本原理提供了解释:

The appearance of the keyword extern in a declaration, regardless of whether it is 
used inside or outside of the scope of a function, indicates a pure reference (ref), 
which does not define storage. Somewhere in all of the translation units, at least 
one definition (def) of the object must exist. An external definition is indicated 
by an object declaration in file scope containing no storage class indication. 
                                                                 // § 6.2.2, p. 33

当你第一次声明static int c然后第二次声明int c = 232时没有关键字extern 时，编译器会再次尝试为 c 留出存储空间——它会尝试重新定义 c。但由于 c 已经在范围内，第二个定义将失败，您将得到错误。

当您明确地将其重新声明为extern c = 232 时，extern 关键字指定这不是一个需要预留存储空间的新对象；存储在别处。由于 c 已经在早期 static 声明的范围内，第二个声明不会覆盖它；它将那个 static c 变量的值设置为 232。

如果您在该文件中有一个函数需要设置该静态变量的值，这将很有用:

static int c;

void funA (void) {

  extern int c = 232;    // "extern" specifies that this is not new storage

}

至于规则 5，第一句简单地说函数默认是 extern，除非它们被指定为 static；第二句说全局变量(在文件范围内声明)默认为 extern。如果我在另一个函数中声明一个函数，它仍然具有 extern 作用域；但是，在函数内部声明的变量具有自动存储，并且不在该函数外部的范围内。澄清一下:

int foo;          
extern void funA (void);

void funB (void) {

    int foo;     // hides global int foo, but has scope only within funB()
    int bar;     // has scope only within funB()
    .... 
}

void funC (void) {

    int funD (int, int);   // has extern scope even though is declared within funC()
    extern int foo = 20;   // sets value of global variable foo declared at file level
    ....
}

希望这对您有所帮助!