C中变量的声明和定义之间的混淆

Question

我是C的新手，我在变量的声明和定义之间经历了一些混淆。 我想知道的另一件事是如果以下情况属实：

“宣言多次出现，定义一次。”

也：

int x; 

这只是一个声明吗？ 由于内存是为x分配的，为什么这不是一个定义而不是声明？

Answer 1

只需编写int x; 无论是全局范围还是局部范围， 都是声明和定义。 通常，声明告诉编译器“此变量将在某个时候以此名称存在，因此您可以使用它”。 该定义告诉编译器实际安排要创建的变量 - 显然这只能发生一次。

通常，您使用此方法的方法是输入头文件：

// Foo.h
#ifndef FOO_H
#define FOO_H // make sure structs aren't redefined

extern int bar; // Declare a variable bar

#endif

而在一个源文件

#include "foo.h"
int bar; // Define bar

如果要在多个文件中定义条形，则会出现错误; 你不能两次创建变量。 但是，你必须告诉它你使用每个源文件编译bar中。因此， extern声明。

精确语义在C标准的第6.9.2节中定义，可归纳如下：

• 当使用初始化程序在文件范围声明变量时，它是外部定义 。 （§6.9.2/ 1）
• 如果在没有初始化程序的情况下在文件范围内声明变量，并且没有存储类说明符或使用static存储类说明符，则它是一个暂定的定义 。 如果转换单元（文件）具有一个或多个暂定定义而没有外部定义 ，则编译器会自动在转换单元的末尾添加一个真正的文件范围声明，并使用零初始值设定项。 （§6.9.2/ 2）

这意味着严格地说， int x; 不是定义; 但是当且仅当没有初始化程序的其他定义且没有static定义时，它会自动创建定义（由于链接不一致，第3种情况是未定义的行为，根据§6.2.2/ 7）

注意extern int x; 不是外部定义 。 它是一个带有extern存储类说明符的声明。 因此， extern int x; 单独不会导致创建定义，但如果您同时具有：

extern int x;
int x;

然后，您将最终在文件中的某个位置创建定义。

从技术上讲，这也是合法的：

extern int x;
int x;
int x = 42;

在这种情况下， int x; 在中间是多余的，没有任何影响。 也就是说，这是一种糟糕的形式，因为在实际定义的情况下这是令人困惑的。

Answer 2

这不是你在C中看得太多的东西，但它的工作原理如下：

在头文件中，您可以使用如下行：

extern int x; //declaration

由于extern修饰符，这告诉编译器在某处有一个名为x的int。 编译器不为它分配空间 - 它只是将int x添加到您可以使用的变量列表中。 当它看到像这样的一行时，它只会为x分配空间：

int x; //definition

你可以看到因为只有int x; line更改你的可执行文件，你可以拥有尽可能多的extern int x; 你想要的线条。 只要只有int x; 行，一切都会像你想要的那样工作 - 拥有多个声明不会改变一件事。

一个更好的例子来自C ++（对不起，如果这是一个只有C的问题 - 这也适用于struct s，但我不知道我头脑中的语法）：

class Pineapple; //declaration

Pineapple* ptr;  //this works
Pineapple pine;  //this DOES NOT work

该声明告诉编译器有一个名为“Pineapple”的类。 它没有告诉我们关于班级的任何信息（它有多大，它的成员是什么）。 我们现在可以使用指向Pineapples的指针，但是我们还没有实例 - 我们不知道Pineapple的构成是什么，所以我们不知道实例占用了多少空间。

class Pineapple
{
public:
    int ounces;
    char* name;
}; //definition

Pineapple* ptr;   //still works
Pineapple pine;   //this works now too!
//we can even get at member variables, 'cause we know what they are now:
pine.ounces = 17;

在定义之后 ，我们知道关于类的所有内容，因此我们也可以拥有实例。 和C示例一样，您可以有多个声明，但只有一个定义。

希望这可以帮助！