在 c/c++ 中包括结构和编译

Posted 2023-02-17

【中文标题】在 c/c++ 中包括结构和编译

【英文标题】：Including struct and compilation in c/c++

【发布时间】：2019-04-29 16:05:00

【问题描述】：

我注意到，当编译和链接在头文件中包含结构的代码时，结构声明实际上只在编译时需要。 假设我有一个 struct.h 文件，我可以在编译和链接之间用空文件替换它，没有任何问题。

我的问题是：编译器到底在做什么？我想在每个使用该结构的 .o 文件中必须有一个结构完整声明的副本，我想知道它如何确保它始终是同一个结构。

额外问题：有没有办法在链接之前重新定义结构？

【问题讨论】：

这太不清楚了。 I can replace it with an empty file between compiling and linking - 链接器使用对象和库文件，它不使用源文件。 I wonder how it makes sure that it is always the same struct. - 没有。这就是发生未定义行为的时候。

您能否分享用于执行此类任务的确切命令行指令？

额外问题：您为什么要这样做？

【参考方案1】：

我认为有多个方面让您感到困惑。从根本上说，结构只是将多个相关变量映射到一块内存中的一种方式。所以如果你有这样的结构：

struct x 
    int a;
    int b;

然后您使用该结构，编译器在内部实际上为整个结构创建了一个内存点。它有多大取决于系统、编译器等，但假设int 是 4 字节长（32 位）。通常情况下，当您访问 myvar.b 时，编译器正在执行的操作实际上将 4 个字节引用到存储 myvar 的内存位置。

但这一切都是在编译时完成的，编译器将您的 C（或 C++）代码转换为目标文件。它实际上并没有将结构本身存储到目标文件中，只有它需要访问内存部分的偏移量。因此，链接根本不需要结构体的知识，这就是为什么如果在链接过程中从 .h 中删除结构体，没有任何变化：因为链接器甚至不读取该文件。

【讨论】：

感谢您的回答。因此，如果我理解正确，目标文件存储结构的映射，并且如果目标文件中的函数被赋予具有相同名称的结构变量，即使该结构是在另一个中构建的，它将根据该映射读取/写入根据另一张地图归档。我想我很困惑，因为通常我认为头文件是未编译代码的一部分。当然，也有一些例外，比如内联函数，但是这在你学习 c/c++ 时会很明显地突出显示。