本帖最后由 zxs2000 于 2012-4-11 14:27 编辑
由于昨晚听课是用手机，所以以下内容是根据微群http://q.weibo.com/316539整理的：
我们今天继续讨论链接器相关的知识
John Lee：
下面的语句： int bar; 在声明对象的同时，也“定义”了这个对象。我们就简单地说“定义（变量）”就行了
John Lee：
如果这个定义的位置在任何函数之外，那么它就定义了一个“外部对象”，对象的名称是 bar，类型是 int。
John Lee：
既然是“定义”，那么就要为这个对象分配存储空间。分配的存储空间，需要有两个基本属性才能确定： 1、起始地址 2、长度
John Lee：
这样做理由很简单：编译器被设计为可以分别编译多个源程序的，那么它就不知道最终的目标(target)系统中，到底有多少个外部对象。
John Lee：
而链接器则是被设计来将全部的目标文件(.o)以及库文件，整合输出到最终的执行文件，它自然知道构成执行文件所需的全部对象信息，那么为各个对象安排起始地址，便是很容易的事。
John Lee：
我们继续讨论外部对象，刚才说到了声明并且同时定义外部对象。
John Lee：
那么，下面的语句： extern int bar;
John Lee：
这个语句也是声明对象，但并不定义它，按语法，编译器将不会为这个对象分配空间，但程序中，访问该对象的表达式，编译器会予以承认（假设语**确的话），并且编译器会在其生成的.o文件中，说明一个未定义的符号（就是对象的名称），但没有其它相关信息，如长度、类型等等。
John Lee：
如果在所有的源程序中都没有“定义”这个对象 bar，那么链接器将会报错：“未定义的符号 bar”。
John Lee：
实际上就是要求我们在源程序中，必须定义这个外部对象，以保证通过链接。
John Lee：
假设我们定义了 bar，通过了链接，就能保证程序逻辑的正确性吗？
John Lee：
刚才说了，编译器在.o文件中说明一个未定义的符号时，没有说明长度、类型等相关信息。
John Lee：
我们来做一个实验： // a.c 文件 #include <stdio.h> extern int bar; int main(void) { printf("%d\n", bar); } ------------- // b.c 文件 char bar = -1;
John Lee：
定义了为啥 没有长度，类型的信息呢 -------------- 这个问题，要考古了。
John Lee：
目标文件格式中，就没有相关的信息。
John Lee：
上面的程序，编译链接都应该都完全通过。
John Lee：
但程序显然有很严重的错误（隐患）。
John Lee：
甚至把 b.c 文件写成这样： void bar(void) { } 也可以通过编译链接。
John Lee：
对付这种问题的正确方法是，在头文件中声明外部对象（函数和变量等），在某个.c文件中，定义这个外部对象：
John Lee：
// c.h 文件 extern int bar; // 声明全局变量 bar --------------- // a.c 文件 #include "c.h" int main(void) { printf("%d\n", bar); }
John Lee：
// b.c 文件 #include "c.h" int bar; // 定义全局变量 bar，也可以初始化， // 由于在 c.h 中已经声明了 bar，所以此处的“定义”必须完全符合声明。
John Lee：
就是为了预防声明和定义的不一致
John Lee：
某些同学可能有一个小疑问，b.c 经过编译预处理展开后，应该是这样的： extern int bar; int bar; 这样合法吗？完全合法。
John Lee：
如果同一外部对象，在多个源程序或者头文件中被定义（注意，相当多的菜鸟在头文件中定义变量），链接器又将如何处理呢？
John Lee：
例如： // c.h int bar; int foo(void); ----------- // a.c #include "c.h" int main(void) { printf("%d\n", foo() + bar); }
John Lee：
-------------- // b.c #include "c.h" int foo(void) { return bar; }
John Lee：
我们分析一下，编译器在编译 a.c 时，在生成的 a.o 里，说明了一个外部对象 bar。在编译 b.c 时，在生成的 b.o 里，也说明了一个外部对象 bar。
John Lee：
当链接时，链接器发现需要链接的两个文件（a.o 和 b.o）中，都存在外部对象 bar 的定义。
John Lee：
两个.o文件里的 bar, 都是由 c.h 引来的
John Lee：
大多数链接器会报错：“多次定义符号 bar”。
John Lee：
我们把a.c展开，得到： int bar; int foo(void); int main(void) { printf("%d\n", foo() + bar); }
John Lee：
然后把b.c展开，得到： int bar; int foo(void); int foo(void) { return bar; }
John Lee：
好，继续，刚才说到，大多数链接器会报错：“多次定义符号 bar”。
John Lee：
但有一个规则，大家要记住，库文件中的.o，如果没有没引用到的话，即使其中有重复定义的符号，也不会报错。
？？
John Lee：
typedef 的，都属于“类型定义”，而不属于对象定义。
John Lee：
需要分配存储空间的，必须是对象（变量，函数等）。
John Lee：
无用的 typedef， 除了降低编译速度外，没有任何副作用
John Lee：
如果你使用了 typedef 所定义的（新）类型，来定义对象（变量）的话，那么就会分配存储空间了。
John Lee：
例如： #include <string.h> size_t strlen(const char* str) { ..... } int main() { printf("%d\n", strlen("hello, world.\n"); } strlen()是标准库函数，但并不妨碍我们自己实现它
John Lee：
链接标准库时，尽管库里已经有了strlen()函数的定义，但并不会造成符号重复定义的错误。
John Lee：
.o 文件，是有优先级的，库中的.o，比源文件（工程中的）生成的.o，优先级要低一些。
John Lee：
源程序的.o，是“必须”链接的，而库中的.o，则是“需要”才链接。
John Lee：
而且，如果库中.o的符号，与源程序.o的符号冲突，那么链接器会优先使用源程序.o中的符号。
John Lee：
问题： // a.c 工程源文件 int bar = 1; int foo(void); int main(void) { printf("%d\n", foo() + bar); } ---------------- // b.c 这个文件编译作为库。 int baz = 2; int foo(void) { return baz; } int bar; int qux(void) { return bar; } 编译链接会出问题吗？要说明原因。
John Lee：
如果某个对象与其它对象，都在同一个段中，那么当此对象被链接时，其它对象也会（必须）被链接的。
John Lee：
a.
c调用了foo() 那么foo()必须要被链接，链接器在b.c的库文件中找到了foo()函数的“定义”。
John Lee：
然后foo()函数访问了baz变量。
John Lee：
导致baz变量也必须被链接
John Lee：
而bar，则与baz处于同一个数据段中
John Lee：
导致b.c的bar也被迫链接了
John Lee：
而链接器在a.c中早已发现了bar定义，现在b.c又出现了bar定义，于是。。。。。。
John Lee：
教大家这些知识，是为了大家（水平上了台阶）以后，做自己的库文件时，需要注意的地方。
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