C 中内联声明的困惑

Question

我正在用 C 实现队列的实现。我的接口由五个简单的函数组成来访问队列：

#ifndef QUEUE_H
#define QUEUE_H

#include <stdbool.h>
#include <stddef.h>

struct queue {
  struct cell* first;
  struct cell* last;
};

typedef struct queue queue;

extern queue newQueue(void);
extern bool  isEmpty(queue);
extern queue enqueue(queue,void*);
extern queue dequeue(queue);
extern void* front(queue);
extern void  freeQueue(queue);

因为其中两个（newQueue 和 isEmpty）非常简单，所以我相信编译器可以用它们做很多好的优化，我决定为它们编写内联声明：

/* replacing the two lines

extern queue newQueue(void);
extern bool  isEmpty(queue);

in the original header */

extern inline queue newQueue(void) {
  queue q = { NULL, NULL };
  return q;
}

extern inline bool isEmpty(queue q) {
  return q.first == NULL;
}

这可以用 gcc 编译。但是当我用 clang 编译它时，它给了我一个错误。一项快速研究表明，执行这些内联声明的官方方式与 GNU 风格不同 。我可以传递 -std=gnu89 或根据上面的链接更改函数签名。我选择了第二个选项：

inline queue newQueue(void) {
  queue q = { NULL, NULL };
  return q;
}

inline bool isEmpty(queue q) {
  return q.first == NULL;
}

但是现在，当在 c99 模式下编译时，clang 和 gcc 都会说一些有关重复函数声明的内容。这是 queue.c 中的随附定义：

#include "queue.h"

/* ... */

queue newQueue() {
  queue q = { NULL, NULL };
  return q;
}

bool isEmpty(queue q) {
  return q.first == NULL;
}

我做错了什么？如何在不需要切换到 gnu89 模式的情况下获得我想要的东西？

这些是我使用第二种样式收到的错误消息：

$ gcc -std=c99 queue.c 
queue.c:12:7: error: redefinition of ‘newQueue’
queue.h:14:21: note: previous definition of ‘newQueue’ was here
queue.c:17:6: error: redefinition of ‘isEmpty’
queue.h:19:20: note: previous definition of ‘isEmpty’ was here
$ clang -std=c99 queue.c
queue.c:12:7: error: redefinition of 'newQueue'
queue newQueue() {
      ^
In file included from queue.c:5:
./queue.h:14:21: note: previous definition is here
extern inline queue newQueue(void) {
                    ^
queue.c:17:6: error: redefinition of 'isEmpty'
bool isEmpty(queue q) {
     ^
In file included from queue.c:5:
./queue.h:19:20: note: previous definition is here
extern inline bool isEmpty(queue q) {
                   ^
2 errors generated.

Answer 1

如果您在标头中定义函数，请使其静态。这应该足以让编译器内联它们（inline 只是一个额外的提示）。

如果您在整个程序中多次包含该标头，则标头中的非静态函数将导致多个定义。

我做了一些研究并获得了更多信息：

您可以这样使用 inline 。至少在C99中是这样。您只是不能在 queue.c 中同时拥有内联和非内联定义。您需要将内联定义包装在 #ifdef 中，或将它们移动到 queue.c 中未包含的标头。

您需要编写两次函数并使用预处理器，但它应该完全按照您想要的方式工作。当函数未内联时，它将仅发出一次。

Answer 2

你不应该在queue.c中声明它们

Answer 3

在 c99 及更高版本中执行此操作的正确方法是仅在 .c 文件中包含内联函数的外部声明，而不是对其进行定义。这将强制为该函数创建独立代码，以便在由于某种原因无法内联时它将正确链接。请参阅：http://www.greenend.org.uk/rjk/tech/ inline.html

由于函数默认为 extern 这已经足够了：

queue.c

#include "queue.h"

/* ... */

queue newQueue();

bool isEmpty(queue q);