C语言中声明与定义

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本文详细解析了C语言中声明与定义的概念及其区别，通过多个示例代码展示了如何正确使用声明与定义，以及常见的错误案例。

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C语言中声明与定义

声明指定了一个变量的标识符，描述了一个变量的类型。

声明用于编译器识别变量名所引用的实体。

以下是一些声明：

extern int bar;
extern int g(int,int);
double f(int,double);   //对于函数声明，extern关键字可以省略
class foo;                     //对于类的声明

定义是对声明的实现或者实例化。

连接器需要定义来引用内存实体。

以下是一些定义：

int bar;
int g(int lhs,int rhs){
    return lhs*rhs;
}
double f(int I,double d){
    return i+d;
}
class foo{

};

定义是只能做一次的。

声明是可以多次的。

如下多次声明完全ok：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int my_add(int a, int b);
int my_add(int a, int b);
int my_add(int a, int b);

int main(int argc, char *argv[]) {

    printf("%d\n",my_add(5,6));

    return 0;

}

int my_add(int a, int b){
    return a+b;
}

如果你忘了定义一些你已经声明过的变量，或者忘了定义一些你在某些地方被引用到的变量，
那么连接器linker是不知道这些引用该连接到哪块内存上的，然后就会报missing symbols 这样的错误。

如果你定义变量超过一次，连接器linker是不知道把引用和哪块内存连接，然后就会报duplicated symbols这样的错误了。
以上的symbols其实就是指定义后的变量名，也就是其标识的内存块。

例如，忘记定义已经声明过的函数：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int my_add(int a,int b);

int main(){

    printf("%d\n",my_add(5,6));

    return 0;
}

在编译阶段一切ok，因为声明是给编译器看的，有声明就能过。

但实际在连接的时候，linker会去寻找这个声明的实现，也就是定义的那部分，发现没有，就报“unresolved external symbol _my_add”的错误（missing symbols）。

如果只是为了给编译器提供引用标识，让编译器能够知道有这个引用，能用这个引用来引用某个实体（但没有为实体分配具体内存块的过程）叫做声明。

如果该操作能够为引用指定一块特定的内存，使得该引用能够在link阶段唯一正确地对应一块内存，这样的操作叫“定义”。

声明是为了让编译器正确处理对声明变量和函数的引用。定义是一个给变量分配内存的过程，或者是说明一个函数具体干什么用。

声明包含定义。

比如：int a;

当声明类型是int名字是a的变量的同时我们也定义了a这个变量（在内存中的某部分）。

注意：声明包含定义，也可能不包含定义。Int a就是声明包含定义，但是诸如extern int a;则仅仅是声明，没有定义。

可以使用extern关键字声明变量名但是不定义它。

比如：extern int i; 仅仅对i进行了声明但实际上没有定义i。

比如：int i; 既进行了声明也进行了定义。

例如：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(){

    extern int i;

    i = 5;

    return 0;
}

在连接的时候会报错。

extern int i;只是说明（声明）变量在程序其他地方定义（也就是程序的外部，一般是程序的其他文件中），
但是程序找不到i的定义（linker不知道该把i和内存中的哪一个区域关联起来，也即指针不知道该指向哪个地址），所以报错。

Extern只是声明，不是定义，不会分配内存空间。

Right code:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
extern int i = 5;
int main(){

    return 0;
}

Right code中定义了i，分配并且初始化了存储空间。

但是，只有当extern声明位于函数外部时，才可以含有初始化式（才能进行初始化）。

Error code:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(){

    extern int i = 5;

    return 0;
}
Error information：error C2205: 'i' : cannot initialize extern variables with block scope（块范围）

Right code:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(){
    extern int i;
    i = 5;
    printf("%d\n",i);
    return 0;
}

int i;

Error code（如果把main中的extern去掉的话）:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(){
    i = 5;
    printf("%d\n",i);
    return 0;
}

int i;
Error information: error C2065: 'i' : undeclared identifier

Other Right Code:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(){
    extern i;
    i = 5;
    printf("%d\n",i);
    return 0;
}

int i;

对于Other Right Code的解释：声明外部变量（全局变量）时可以把变量类型去掉如：extern A;

资料来源：
1. http://jingyan.baidu.com/article/020278118e51e01bcd9ce576.html
2. http://blog.sina.com.cn/s/blog_755f0c2401012im8.html
3. http://jingyan.baidu.com/article/37bce2be3d92f11002f3a2fc.html
4. http://bbs.chinaunix.net/thread-4184481-1-1.html
5. http://www.cnblogs.com/haore147/p/3647466.html
6. http://zhidao.baidu.com/link?url=JzQE0FOvo0ngPPIfo4TmcEs6myJrif_GrQVRAMt5uwPCSiH-MsZIRwMWEe7ckymk0y4DnVLL7wX6VytmTZhVrq
7. http://zhidao.baidu.com/link?url=E1HrVjyeeoBc2ZTdbmp0lw_phwGJ6sz2PKejRkHdDms-1P7TatAUUPuYMEw-QYYLhmgO7TuI83WozASaL3X5vQN0sNQKfQ3GePkeV4PGbXC
8. http://blog.youkuaiyun.com/sjxbf/article/details/6310150
9. http://wenku.baidu.com/link?url=u5XXkZ8M8Dt0nx9XPAR-rp82PFhGDFJsHed6-mMSPN-fhr5MG_emD6WXFOcVxJiBsYEqjXTI5Y5IA6-eHInwA00QrBtD3eceH9XBrFw-pRS
10. http://www.jb51.net/article/54613.htm
11. http://zhidao.baidu.com/link?url=6tFgSgee6J90lDz5sGDDDXXFQPE3rrqoY8uCs-XEbIlBZJhCeJOKQZn0bLm762pPDV7TGbnvGosLD8P3DreqHq