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我已经测试了以下代码:

在文件ac/a.cpp

int a;

在文件bc/b.cpp 中

int a;
int main() { return 0; }

当我用gcc *.c -o test编译源文件时,它成功了。

但是当我用g++ *.c -o test编译源文件时,它失败了:

ccIJdJPe.o:b.cpp:(.bss+0x0): multiple definition of 'a'
ccOSsV4n.o:a.cpp:(.bss+0x0): first defined here
collect2.exe: error: ld returned 1 exit status

我真的很困惑。C和C++中的全局变量有什么区别吗?

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以下是标准的相关部分。请参阅标准文本下方的解释:

§6.9.2/2 外部对象定义

具有文件范围的对象的标识符声明没有初始化程序,并且没有存储类说明符或具有存储类说明符 static,构成暂定定义。如果翻译单元包含一个或多个标识符的暂定定义,并且翻译单元不包含该标识符的外部定义,则行为与翻译单元包含该标识符的文件范围声明完全相同,复合类型为翻译单元的末尾,初始化器等于 0。

ISO C99 §6.9/5 外部定义

外部定义是一个外部声明,它也是函数(内联定义除外)或对象的定义。如果用外部链接声明的标识符在表达式中使用(而不是作为结果为整数常量的 sizeof 运算符的操作数的一部分),则在整个程序的某处,该标识符应该只有一个外部定义;否则,不得超过一个。

在 C 版本中,“g”全局变量被“合并”为一个,因此最终您将只有一个被声明两次。这没关系,因为当时不需要 extern,或者可能没有退出。因此,这是出于历史和兼容性原因构建旧代码。这是此旧功能的gcc 扩展

它基本上使 gcc 为名为“a”的变量分配内存,因此可以有多个声明,但只有一个定义。这就是为什么下面的代码即使使用 gcc 也不起作用的原因。

这也称为暂定定义。C++ 没有这样的东西,那就是在它编译的时候。C++ 没有临时声明的概念。

暂定定义是没有存储类说明符和初始化程序的任何外部数据声明。如果到达翻译单元的末尾并且没有出现带有标识符初始值设定项的定义,则暂定定义将成为完整定义。在这种情况下,编译器会为定义的对象保留未初始化的空间。

但是请注意,即使使用 gcc,以下代码也不会编译,因为这不再是带有分配值的暂定定义/声明:

在文件“ac/a.cpp”中

int a = 1;

在文件“bc/b.cpp”中

int a = 2;
int main() { return 0; }

让我们用更多的例子来超越这个。以下陈述显示了正常定义和暂定定义。请注意,静态会有所不同,因为那是文件范围,不再是外部的。

int i1 = 10;         /* definition, external linkage */
static int i2 = 20;  /* definition, internal linkage */
extern int i3 = 30;  /* definition, external linkage */
int i4;              /* tentative definition, external linkage */
static int i5;       /* tentative definition, internal linkage */
 
int i1;              /* valid tentative definition */
int i2;              /* not legal, linkage disagreement with previous */
int i3;              /* valid tentative definition */
int i4;              /* valid tentative definition */
int i5;              /* not legal, linkage disagreement with previous */

更多详细信息可以在以下页面上:

http://c0x.coding-guidelines.com/6.9.2.html

另请参阅此博客文章以获取更多详细信息:

http://ninjalj.blogspot.co.uk/2011/10/tentative-definitions-in-c.html

于 2013-08-31T03:53:57.797 回答
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gcc 实现了一个遗留特性,其中未初始化的全局变量被放置在一个公共块中。

尽管在每个翻译单元中的定义都是暂定的,但在 ISO C 中,在翻译单元的末尾,如果暂定定义尚未合并到非暂定定义中,则它们会“升级”为完整定义。

在标准 C 中,在多个翻译单元中定义具有外部链接的相同变量总是不正确的,即使这些定义来自暂定定义。

要获得与 C++ 相同的行为,您可以将-fno-commonswitch 与 gcc 一起使用,这将导致相同的错误。(如果您正在使用 GNU 链接器并且不使用-fno-common,您可能还需要考虑使用--warn-common/-Wl,--warn-common选项来突出在遇到多个具有相同名称的常见和非常见符号时的链接时间行为。)

从 gcc 手册页:

-fno-common

在 C 代码中,控制未初始化的全局变量的位置。Unix C 编译器传统上通过将变量放在一个公共块中来允许在不同的编译单元中对这些变量进行多重定义。这是由 指定的行为-fcommon,并且是 GCC 在大多数目标上的默认行为。另一方面,ISO C 不要求这种行为,并且在某些目标上可能会对变量引用带来速度或代码大小的损失。该-fno-common选项指定编译器应将未初始化的全局变量放在目标文件的数据部分中,而不是将它们生成为公共块。其效果是,如果声明了相同的变量(没有extern) 在两个不同的编译中,链接它们时会出现多定义错误。在这种情况下,您必须-fcommon改为编译。编译 -fno-common对于它提供更好性能的目标很有用,或者如果您希望验证程序是否可以在其他总是以这种方式处理未初始化变量声明的系统上工作。

gcc 的行为是一种常见的行为,它在标准的附件 J(不是规范性的)中进行了描述,该标准描述了标准的常用扩展:

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)。

于 2013-08-31T07:48:41.587 回答