Mdr-C-Tutorial

主题

定义 ​

本节澄清三个容易混淆的术语：

  1. 声明 (Declaration)
  2. 定义 (Definition)
  3. 暂定定义 (Tentative definition)

1. 声明 vs 定义 ​

1.1 声明 ​

声明的作用是：把一个名字引入某个作用域，并为该名字绑定类型信息（以及可能的链接、存储期信息）。声明不一定分配存储。

例子：

c
extern int x;    /* 声明：说明 x 在别处定义 */
int f(void);     /* 声明：函数原型 */

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

1.2 定义 ​

定义是一种特殊的声明：它会为实体提供“实际内容”，通常意味着：

  1. 对对象：分配存储（并可能初始化）。
  2. 对函数：提供函数体。

例子：

c
int x = 1;       /* 定义：分配存储并初始化 */
int f(void) {    /* 定义：提供函数体 */
    return x;
}

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

extern + 初始化器

extern int x = 1; 仍然是定义：初始化器会使它成为定义。

2. 暂定定义（文件作用域） ​

在文件作用域，下面这种“没有初始化器且不带 extern”的对象声明，称为暂定定义：

c
int g;        /* 暂定定义：外部链接 */
static int s; /* 暂定定义：内部链接 */

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

一个翻译单元内可以有多个同名暂定定义；如果该翻译单元最终没有出现同名的“真正定义”（带初始化器的定义），那么这些暂定定义会合并为一个定义，并进行零初始化。

3. 常见陷阱 ​

  1. int x; 在函数体内不是暂定定义：它是一个普通的定义（自动存储期）。
  2. 把“带内部链接的定义”写进头文件会导致每个翻译单元各自拥有一份实体（尤其是 static 对象），这往往不是你想要的。
  3. 不要在同一翻译单元里让同一标识符同时拥有内部链接与外部链接，否则是未定义行为。

4. 头文件与实现文件的分工 ​

对象的“声明放头文件、唯一定义放实现文件”是一条非常关键的组织边界。头文件负责让所有调用方看到一致类型信息，实现文件负责给出真实实体。只要这条分工被破坏，就容易出现多重定义或声明漂移，问题通常会在链接阶段集中爆发。

5. 暂定定义的阅读方式 ​

阅读代码时遇到文件作用域下的 int g;，不要急着把它当成“只是声明”。更稳妥的做法是继续向后看：若同名实体没有显式定义，它最终会在该翻译单元落为零初始化定义。先按这条规则建立心智模型，链接行为会更容易预测。

6. 习题 ​

  1. 判断：下面每一行是“声明”“定义”还是“暂定定义”？并说明理由。
c
extern int x;
int x;
int x = 1;
static int y;
static int y = 2;
int f(void);
int f(void) { return 0; }

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

  1. 写一个最小示例（两个 .c 文件）：在 a.c 写 int x;，在 b.c 写 int x;，然后链接。解释会发生什么，为什么。
  2. 在一个翻译单元中，写出一个“多次暂定定义 + 最终无显式初始化器定义”的例子，并说明最终对象初值是什么。