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非典型性C语言教程-1.0 翻译单元,标识符,内部连接,外部连接

2007-06-16 07:31 323 查看
前面讲了很多编译C语言文件的问题,现在开始讲C语言本身了。

第一个概念就是翻译单元(translate unit)。一个源文件就是一个翻译单元。前面说过#include指令只是将文件的内容插入到#include指令的位置,比如这样的代码也是可以的:
#include "mydoc.txt"或者#include "mycsource.c"但是这样写出的代码有点怪异,所以这里我们按照一般的概念,编译源文件(.c文件),#include头文件(.h文件)。确 切的说,一个翻译单元就是一个源文件和它include的头文件。一个翻译单元编译成一个目标文件,最后将多个翻译单元连接起来生成一个完整的可执行程 序。

第二个概念是标识符(identifier)。标识符包括,变量的名字,函数的名字,结构的名字,联合的名字,typedef的名 字,枚举中的名字,#define定义的宏也是标识符。和翻译单元的概念结合起来,标识符有两类,一类是internal linkage 一类是external linkage。

什么是内部连接(internal linkage )呢?就是编译成目标文件之后就不存在了,翻译单元的外面看不到内部连接。比如,一个局部变量,局部变量的可见性仅持续到函数返回。在比如一个结构的名字,多个翻译单元中可以有同名的结构。

外部连接(external linkage)则是编译成目标文件之后仍然存在的符号。比如一个全局变量的名字,比如一个普通函数的名字。多个翻译单元中不能有同名的函数或是全局变量,否则连接的时候会报符号重名错误。

0.4 中说了,目标文件会有一个符号表,内部连接和外部连接的本质区别就是:内部连接不在目标文件的符号表中,而外部连接在目标文件的符号表中。内部连接包含: 局部变量,结构名字,枚举名字,联合的名字,以及静态全局变量和静态函数。可能对不了解,后面会详细讲静态全局变量和静态函数。外部连接主要是全局变量和 函数。

给个例子,有一个程序由2个.c文件组成,看看那些会引起符号冲突那些不会。

// a.c

int dd(int)
{
return 20;
}
int g_A=0;
static g_A1=10;
struct ax
{
int a;
};

int main( void )
{
dd(1);
} //b.c
static int dd(int)
{
return 20;
}
int g_A=0;

static g_A1=10;

struct ax
{

int a;
};

带static的函数和全局变量都是不会冲突的,但是去掉了,就肯定冲突,struct ax不会冲突,不带static的g_A会冲突。

头文件中最好只放有内部连接的东西,因为一个头文件可能被多个翻译单元所包含引用,如果在头文件中放个有外部连接的东西,很容易就在最后连接的时候出错。

带external 的 标识符是内部连接,比如,在第二个文件中的int g_A改成, external int g_A就没问题了。external是告诉编译器,我要使用在别的翻译单元中的东西,编译器就会留个占位符在那里,到连接的时候再解决这个符号。不使用就 不会有占位符,但是如果你使用了,但是最后连接的时候却没有这个实际的变量,那么编译器就会报错,unresolved符号。

函数的声明和external 类似。你可以写 int dd(int); 告诉编译器,在别的翻译单元中有这么一个函数,我将使用它,然后你就可以调用dd了只要符合int dd(int)就可以。同理,如果连接的时候找不到这个函数,编译器也会报告未解决的符号。

一 个典型的错误是为了写一个共用的函数,在.h文件中写一个函数体。然后在要使用这个函数的地方#include这个头文件。于是在多个翻译单元中都有了这 个函数,连接的时候报告重定义。正确的做法是讲函数的实际代码放在一个源文件中,讲函数的声明放在头文件里面。需要使用函数的地方#include 头文件,最后连接的时候把包含实际代码的源文件编译连接上。 
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