原生 C 有共同的符号吗？

Posted 2023-02-24

【中文标题】原生 C 有共同的符号吗？

【英文标题】：Does native C have common symbol?

【发布时间】：2020-09-24 06:35:44

【问题描述】：

在 GCC10 中，gcc 默认为fno-common。这意味着，所有暂定定义的符号都不常见。我认为 gcc 符合 C 规范，但在本机 C 程序中似乎没有通用符号。通用符号是否仅适用于扩展语法？

【问题讨论】：

“通用”符号在旧语言（主要是 Fortran）中似乎很常见（不是双关语）。 GCC 是 GNU Compiler Collection 的缩写，它是许多不同语言的编译器的集合。由于 Fortran 是受支持的语言之一，GCC 仍然必须支持通用符号。

@Someprogrammerdude 不相关。 -fno-common / -fcommon 是特定于 C 的标志。

【参考方案1】：

原生C有通用符号吗？

阅读 C11 标准 n1570。 它的索引甚至没有提到常见的符号。

还请仔细阅读documentation of GCC 和this draft 报告。

也许你参考了在 Linux 上使用的ELF 文件格式object files 和executables。在那里你可以找到常用符号的提及，这些符号往往被弃用....阅读 Linux ABI 规范等here。

我的建议是在某些头文件中将所有公共符号声明为extern（在大多数*.c 文件中为#include-d），并定义它们一次（不带@ 987654353@) 在单个 translation unit。您可以使用简单的preprocessor 技巧（例如X-macros）。

您可能有兴趣使用 C 代码生成器，例如 lemon 或 SWIG，或开发您的脚本（使用 GNU awk 或 Guile 或 Python 或 GPP 等...... .) 对于简单的metaprogramming 技术（autoconf 可能是鼓舞人心的）生成一些 C 代码。适当配置您的build automation 工具（GNU make、ninja...）。

您可能有兴趣使用最近的 GCC 的 static analyzer options 和 precompiled headers。还要查看Clang static analyzer 和clang tidy 和Frama-C。

您肯定想通过-Wall -Wextra -g -H to gcc 并阅读How to debug small programs 和Modern C。

【参考方案2】：

不，它与“扩展语法”无关，与作为语言结构的“通用符号”无关。它只是指文件范围内变量声明的行为。

C 表示，如果您将 int i; 之类的声明放在文件中，并且在其他任何地方都没有详细说明，那么它将具有外部链接，并且将被认为定义为值为 0。这被称为“暂定定义”。不同文件中同名的声明，如果有外部链接，都指向同一个变量。通常使用外部链接的方法是在一个文件中定义一个变量，并在使用它的任何其他文件中使用extern 声明。

在带有-fcommon 的GCC 中，同一变量的暂定定义可以出现在多个文件中。 GCC 将在链接时解决此问题，并为变量分配一次存储空间（初始化为零）。

在带有-fno-common 的 GCC 中，暂定定义在文件编译时尽快解析为定义。如果多个文件包含一个变量的暂定定义，那么这将导致链接时出现多重定义错误。

据我所知，C 标准不要求或禁止任何一种 行为。特别是，C 没有 C++ 的“单一定义规则”。但是，-fno-common 的行为通常不那么令人惊讶，它会更快地捕获被遗忘的extern，并允许编译器更好地优化（因为它在编译时确切地知道变量所在的位置，而不是等待稍后发现）。由于这些原因，GCC 中的默认值已更改。

【讨论】：

Re“据我所知，C 标准不要求或禁止任何一种行为”：C 2018 6.9 5 涵盖了这一点，“……如果使用通过外部链接声明的标识符在一个表达式中……，在整个程序的某个地方，应该有一个标识符的外部定义；否则，不得超过一个。”由于它出现在约束部分之外，因此违反它不需要诊断，但会使行为被 C 标准“未定义”，该标准授权 C 实现以支持常见或非常见行为。