为什么结构定义具有内部链接？

发布于 2024-11-30 02:27:58 字数 730 浏览 1 评论 0原文

（我说的是 C，但它也适用于 C++ 中的类模板）

在头文件中，习惯上放置所有声明，而不是定义。然而，我们通常也会将结构定义或类模板放入头文件中，但实际上并不知道为什么可以。这实际上没有意义，因为它们也是定义——一个定义规则。（是的，结构定义和类模板不会导致任何存储设置，但您仍然会收到下面的“重新定义”错误，这意味着它们是定义）。

EX）在同一文件中定义具有相同标记的多个结构会导致重新定义错误，但在多个源文件中定义具有相同标记的多个结构不会导致任何错误（类也会发生同样的情况）。

唯一有意义的是结构定义和类模板具有内部链接（与默认的外部链接相反），但我在 K&R 或参考手册中找不到任何关于它的参考。事实上，链接中甚至没有提到结构。

我想知道 ANSI 标准指出这种现象的确切参考文献。（IMO，这是一个相当模糊的事情，必须在 ANSI 标准中的某个地方提到）。

编辑我不是问为什么结构定义可以放入头文件中。

我问为什么将结构定义放在头文件中不会像我们将变量定义放在头文件中一样导致重新定义错误（并将其包含在多个源文件中）

EX） test1.c: int a = 3; test2.c: int a = 4; 由于重新定义导致编译错误。然而，

test1.c: struct test { int a }; test2.c: 结构测试 { int b }; 不会导致编译错误，我能想到的唯一原因是结构定义要么具有内部链接，要么根本没有链接。

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怀中猫帐中妖 2024-12-07 02:27:58

在 C 中，只有对象和函数具有链接。由于 C 中的 struct 可能不包含 C++ 中的函数或“静态”成员对象，因此您的问题在这里没有多大意义。

C++ 中的成员函数只要未定义而仅在 struct 内声明就不会出现问题。如果它们也被定义，那么它们是内联的。 内联 的概念刚刚为 C++ 发明，用于捕获这种情况：可以通过头文件在多个编译单元中共享的函数定义。 C99 采用了这个概念（稍作修改）。

static 成员对象确实带来了更多问题。如何实例化这些家伙的语法相当晦涩，尤其是对于 template class 或 struct 而言。如果您想了解这一点，您必须询问它，并专门用 C++ 标记。

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带刺的爱情 2024-12-07 02:27:58

结构在头文件中定义，因为头文件提供了模块的接口。当在接口中定义结构体时，接口的用户可以：

参考结构体的成员
知道该结构体有多大 - 否则他们无法为该结构体分配内存

链接与此无关it - 仅链接函数，而不链接数据结构。

请注意，您仍然可以在头文件中声明结构，如果您想隐藏结构的内部结构（不透明数据结构），这非常有用。该接口的用户可以拥有指向该结构的指针并将其用作某种 cookie，但他们无法自己分配这样的结构，或“查看”其中的结构。

至于在头文件中定义结构时没有出现重新定义错误，这只是因为标头保护 - 标头通常如下所示：

#ifdef MYHEADER_H
#define MYHEADER_H

struct a { int x; }
void f(void);
/* and so on */

#endif

因此，当包含头文件时，通常仅包含一次，因此仅定义结构每个翻译文件一次。链接器与结构定义无关，因为它们没有链接。

Structures are defined in a header file because the header file provides the interface to a module. When the structure is defined in the interface, it is possible for the users of the interface to:

refer to the members of the structure
know how large the structure is - otherwise they couldn't allocate memory for the structure

Linkage has nothing to do with it - only functions are linked, not the data structures.

Note that you can still declare a structure in a header file, which is useful if you want to hide the internals of the structure (opaque data structure). Users of the interface can have pointers to the structure and use them as kind of a cookie, but they cannot allocate such a structure themselves, or "see" inside it.

As for not getting a redefinition error when defining a structure in a header file, that's simply because of header guards - a header typically looks like this:

#ifdef MYHEADER_H
#define MYHEADER_H

struct a { int x; }
void f(void);
/* and so on */

#endif

So when including a header file, it is usually included only once and therefore the structure is only defined once per translation file. The linker has nothing to do with the structure definitions as they have no linkage.

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初与友歌 2024-12-07 02:27:58

struct line 只是一个定义。该定义在源文件外部不可见。
仅供参考：两个源文件都没有导出任何内容。

要测试这一点：

$ cat test1.c
struct test { char a; };
$ gcc -o test1.o -c test1.c
$ nm 
$ echo "struct test foo; " >> test1.c
$ gcc -o test1.o -c test1.c
$ nm
0000000000000001 C _foo

The struct line is merely a definition. The definition is not visible outside of the source file.
FYI: Neither source file exports anything.

To test this:

$ cat test1.c
struct test { char a; };
$ gcc -o test1.o -c test1.c
$ nm 
$ echo "struct test foo; " >> test1.c
$ gcc -o test1.o -c test1.c
$ nm
0000000000000001 C _foo

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你げ笑在眉眼 2024-12-07 02:27:58

我认为你在这里有点混淆了，你可以把你喜欢的任何东西放在头文件中。

通常放入其中的内容是枚举、typedef、结构和函数原型的声明，因此可以编译各种 C 文件，而无需了解实际函数或实际内存（结构基本上是如何布局内存的定义）

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送君千里 2024-12-07 02:27:58

我没有最终版本的副本，但来自 n843规范草案我看到：

来自6.7.2.3标签：“4两个结构体、联合体或枚举类型的声明位于不同的范围或使用不同的标签声明不同的类型。不包含标记的结构、联合或枚举类型的每个声明都声明不同的类型。”

来自 6.2.1 标识符的范围：“4 每个其他标识符的范围由其声明的位置（在声明符或类型说明符中）决定。如果声明该标识符的声明符或类型说明符出现在外部对于任何块或参数列表，标识符都具有文件范围，该范围在翻译单元的末尾终止[...]”。 [原文强调]（我在本节中看到的在此语句之前提到的唯一标识符类型是标签，它具有函数范围。）

我不是 C 或标准方面的专家，但在我看来，这解释了您所看到的行为。因此，如果文件范围相同并且结构具有重复标记，则结构应该发生冲突，因为需要具有不同的标记才能使它们成为不同的类型。但如果它们位于不同的文件范围内，则没有问题，因为只要它们位于不同的范围内，就满足作为不同类型的要求。

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