胡言乱语之link、define、declare、extern、static

好久不写blog，不是我偷懒，而是确实没有什么可写的。一是，现在做的工作专业性太强，大部分时间又是在分析第三方公司提供OS、module的代码，做相关的集成(intergration)，丝毫没有什么可以抽象出来和大家共同分享的心得和知识；二是，由于考虑到商业机密，很多东西是不能说不能提的，即便是偶们自己，带出公司外也是不允许的，所以只能把东西研究透，然后烂到肚子里。：）
(注：上述有些不实之处就是，偶可以传授给偶徒弟，不过也是传内不传外了^_^)

好了，言规正传，谈谈函数的声明和定义。虽然都是些老掉牙的知识，各个业界大佬的红宝书、白皮书也都有详细的阐述，但是偶发现很多人，包括偶的一些大牛的同事，还是没有理解清楚这些概念。所以偶也就在这里现现宝，老生常谈，充充偶的blog的面子了。

最早的C是没有声明的，只有定义，声明主要是提供给连接器(link)用的，现在好像C编译器也用到声明。（这句话我不太确定，你当作耳旁风好了）
定义就是给出一个函数的明确功能，比如：

int foo()
{
  int i;
  return i * i; 
}

在一个C的工程中，不允许出现同名的函数，说得更清楚点就是，一个函数只有一个定义(define)。这样做很容易理解，比如有两个不同实现的foo()函数，那么再某个调用的foo()的地方究竟应该跳转到何处呢？不得不说的是：ANSI C规定同一个C工程中一个函数只能有一个定义。（C++允许函数重载不在此讨论范围内）但是某些具体的C编译器允许一个函数在同一个工程的不同模块中有相同的定义，当然搂虽然内容相同的定义影响不大，但是...ANSI做事总不会错！^_^

声明(declare)是什么？声明就是告诉C编译器这儿有个函数，已经定义了。声明之后的代码就可以根据声明提供的信息去调用这个函数。声明的写法如下：

int foo();

extern int foo();

一般来说，在一个C文件里面，我们会把声明写在所有函数定义的上头，这样所有的函数定义中就可以用这些函数了，而不必考虑每个函数定义书写顺序。

//declare foo() and bar()
void foo();
void bar();

//define foo()
void foo()
{
  bar(); //As declare bar() before, so foo()can call bar()
}

void bar()
{
  . //do some thing
}

如果没有开头的bar()的声明，那么在foo()中调用bar()就是不允许的，因为foo()找不到bar()。

当然更规矩的写法是，是把declare写到与.c同名的head file里面，一般是.h， 在.c里面写对应函数的define。

如果bar()函数在我们的模块根本没有实现，bar()是由第三方提供的，我们要用 bar()的功能，但是我们目前还没有拿到bar()的代码，怎么办？用extern就可以搞定。

//declare extern function
extern void bar();

//declare function
void foo();

//define function 
void foo()
{
  bar(); //no problem to compile our module without define bar()
}

所以void bar() 和extern void bar()的区别就是：虽然两者都是全局(globle scope)的函数，但是如果没有extern 在编译的时侯势必要要求提供bar()的define，而加了extern之后就可以把查找bar的define的工作推迟到link的时侯进行。在link的时侯，会为extern的函数声明找到一个定义，如果出现了重复定义，或者定义和声明不一致，都会出现link错误。

值得一提的是，某些编译器把没加extern的函数声明也当作加了extern处理。

说到这里，顺便说说static了。static如果用作函数的定义，则说明当前函数的作用范围只在当前文件内，外面的文件看不到，编译成obj时也不会放在全局符号表里。当然，static也可以作为函数声明的限定语。他用来说明当前使用的这个函数，是在本文件中定义的。有个容易混淆的地方是：

//declare
static void bar();// 无论这里是用extern修饰，还是用static修饰，还是没有任何修饰，结果都一样
void foo();

//define 
void foo()
{
  bar(); //call bar() defined below
}

 static void bar()
{
   //do some thing
}

即便是外部定义了bar()，foo()调用也是本文件定义的bar()。因为在编译当前.c文件时，在本文件中已经找到了bar()，就没有必要再去外面找bar()的定义；只有在当前.c文件中找不到bar()的定义，才会去外面找bar()。

以上是我对这几个概念的理解，如有不足或者错误的地方，欢迎指正！

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乾坤一笑 写于2005年6月11 日  转载请标明出处和原文链接
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