C中const的外部链接

Question

当我遇到这种奇怪的行为时，我在C 中玩extern个关键字。 我有两个文件：

file1.c中

#include<stdio.h>
int main()
{
    extern int a;
    a=10;
    printf("%d",a);
    return 0;
}

file2.c中

const int a=100;

当我一起编译这些文件时，没有错误或警告，当我运行它们时，输出变为10。我曾预料到编译器应该在行a=10;上报告错误。

此外，如果我将file2.c的内容更改为

const int a;

也就是说，如果我删除全局const变量a的初始化然后编译文件，仍然没有错误或警告，但是当我运行它们时，会出现Segmentation Fault。

为什么会出现这种现象？它是否归入未定义的行为？这是编译器还是机器依赖的？

PS：我看过很多与此问题相关的问题，但要么是针对C ++，要么只讨论extern。

Answer 1

编译和链接是两个不同的阶段。在编译期间，单个文件正在编译为目标文件。编译器会发现file1.c和file2.c在内部是一致的。在链接阶段，链接器只会将变量a的所有出现指向同一个内存位置。这是您没有看到任何编译或链接器错误的原因。

为了避免您提到的问题，建议将extern放在头文件中，然后将该头文件包含在不同的C文件中。这样编译器可以捕获标头和C文件之间的任何不一致

以下stackoverflow还谈到链接器无法对外部变量进行类型检查。

Is there any type checking in C or C++ linkers?

  

类似地，链接器不检查全局变量的类型（以及类的静态成员等），因此如果声明extern int test;在一个翻译单元中定义浮动测试;在另一个方面，你会得到不好的结果。

Answer 2

这是未定义的行为，但编译器不会警告您。怎么可能呢？它不知道如何在另一个文件中声明变量。

尝试修改声明为const的变量是未定义的行为。可以（但不是必须）将变量存储在只读存储器中。

Answer 3

这是C编译器的已知行为。它是C和C ++之间的差异之一，强制执行强编译时类型检查。 尝试将值分配给const时会发生分段错误，因为链接器将const值放在只读精灵段中，写入此内存地址是运行时（分段）错误。 但是在编译期间，编译器不检查任何＆＃34; externs＆＃34;，而C链接器不测试类型。因此它通过编译/链接。

Answer 4

您的程序会导致未定义的行为，无需诊断（const int a是否具有初始值设定项）。 C11中的相关文本是6.2.7 / 2：

  

引用同一对象或函数的所有声明都应具有兼容类型;否则，行为未定义。

另外6.2.2 / 2：

  

在构成整个程序的翻译单元和库的集合中，具有外部链接的特定标识符的每个声明表示相同的对象或功能。

在C中，const int a = 100;表示a具有外部链接。因此它表示与extern int a;相同的对象。但是这两个声明的类型不兼容（int与const int不兼容，请参阅6.7.2以了解＆＃34;兼容类型＆＃34;）。