C和链接中的暂定义

Question

考虑由两个文件组成的C程序，

在f1.c：

int x;

f2.c：

int x=2;

我对the C99 standard第6.9.2段的解读是该程序应该被拒绝。在我对6.9.2的解释中，变量x暂时在f1.c中定义，但是这个暂定的定义在翻译单元的末尾变成了一个实际的定义，并且（在我看来），应该表现得好像f1.c包含定义int x=0;。

对于所有编译器（以及重要的是，链接器）我能够尝试，这不是发生的事情。我试过的所有编译平台都链接了上面两个文件，两个文件中x的值都是2。

我怀疑这是偶然发生的，或者只是作为标准要求提供的“简单”功能。如果你考虑一下，这意味着链接器中对那些没有初始化器的全局变量有特殊支持，而不是那些显式初始化为零的全局变量。有人告诉我，无论如何编译Fortran可能都需要链接器功能。那将是一个合理的解释。

有什么想法吗？对标准的其他解释？文件f1.c和f2.c拒绝链接在一起的平台名称？

注意：这很重要，因为问题出现在静态分析的上下文中。如果这两个文件可能拒绝在某个平台上链接，分析器应该抱怨，但是如果每个编译平台都接受它，那么就没有理由对它进行警告。

Answer 1

另见What are extern variables in C。在资料性附件J的C标准中提到这是一个共同的扩展：

J.5.11多个外部定义

对象的标识符可能有多个外部定义，有或没有明确使用关键字extern;如果定义不一致，或者初始化了多个，则行为未定义（6.9.2）。

Warning

正如@litb在这里指出的那样，正如我对交叉引用问题的回答所述，对全局变量使用多个定义会导致未定义的行为，这是标准的说法“任何事情都可能发生”。可能发生的事情之一是程序的行为与您期望的一样;和J.5.11大致相同，“你可能比你应得的更幸运”。但是一个依赖于外部变量的多个定义的程序 - 有或没有明确的'extern'关键字 - 不是一个严格符合的程序，并不保证在任何地方都可以工作。同等地：它包含一个可能会或可能不会显示自身的错误。

Answer 2

标准中有一个称为“公共扩展”的东西，只要变量只初始化一次，就允许多次定义变量。见http://c-faq.com/decl/decldef.html

链接页面说这与Unix平台相关 - 我猜c99与c89相同 - 虽然它可能已被更多编译器采用以形成某种事实标准。有趣。

Answer 3

这是为了澄清我对olovb评论的回答：

从“int x;”编译的目标文件的nm输出。在此平台上，符号前面带有'_'，即变量x显示为_x。

00000000 T _main
         U _unknown
00000004 C _x
         U dyld_stub_binding_helper

从“int x = 1;”编译的目标文件的nm输出

00000000 T _main
         U _unknown
000000a0 D _x
         U dyld_stub_binding_helper

从“int x = 0;”编译的目标文件的nm输出

00000000 T _main
         U _unknown
000000a0 D _x
         U dyld_stub_binding_helper

从“extern int x;”编译的目标文件的nm输出

00000000 T _main
         U _unknown
         U dyld_stub_binding_helper

编辑：从“extern int x;”编译的目标文件的nm输出其中x实际用于其中一个函数中

00000000 T _main
         U _unknown
         U _x
         U dyld_stub_binding_helper