13 強符號和弱符號

我們在編寫**的過程中經常會遇到一種叫做符號重複定義（multiple definition）的錯誤，這是因為在多個原始檔中定義了名字相同的全域性變數，並且都將它們初始化了。

例如，在 a.c 中定義了全域性變數 global：

int
global = 10;

在 b.c 中又對 global 進行了定義：

int
global = 20;

b.o: multiple definition of `global

'a.o: first defined here

這種符號的定義可以被稱為強符號。

在c語言中，編譯器預設函式和初始化了的全域性變數為強符號（strong symbol），未初始化的全域性變數為弱符號（weak symbol）。強符號之所以強，是因為它們擁有確切的資料，變數有值，函式有函式體；弱符號之所以弱，是因為它們還未被初始化，沒有確切的資料。

1)不允許強符號被多次定義，也即不同的目標檔案中不能有同名的強符號；如果有多個強符號，那麼鏈結器會報符號重複定義錯誤。

2)如果乙個符號在某個目標檔案中是強符號，在其他檔案中是弱符號，那麼選擇強符號。

3)如果乙個符號在所有的目標檔案中都是弱符號，那麼選擇其中占用空間最大的乙個。

比如目標檔案 a.o 定義全域性變數 global 為 int 型別，占用4個位元組，目標檔案 b.o 定義 global 為 double 型別，占用8個位元組，那麼被鏈結後，符號 global 占用8個位元組。請盡量不要使用多個不同型別的弱符號，否則有時候很難發現程式錯誤。

在 gcc 中，可以通過__attribute__((weak))來強制定義任何乙個符號為弱符號。假設現在有下面的一段**：

extern
intext;
intweak1;
int strong = 100
;__attribute__((weak)) weak2 = 2
;int
main()

weak1 和 weak2 是弱符號，strong 和 main 是強符號，而 ext 既非強符號也非弱符號，它是乙個對外部變數的引用（使用）。

為了加深理解，我們不妨再來看乙個多檔案程式設計的例子。

main.c 原始碼：

#include //
弱符號__attribute__((weak)) int a = 20
;__attribute__((weak)) 
void
func()
intmain()

module.c 原始碼：

#include //
強符號int a = 9999
;void
func()

在 gcc 中，使用下面的命令來執行程式：

$gcc main.c module.c

$./a.out

a = 9999

c.biancheng.net

在 main.c 中，a 和 func 都是弱符號，在 module.c 中，a 和 func 都是強符號，強符號會覆蓋弱符號，所以鏈結器最終會使用 module.c 中的符號，輸出結果也印證了這一點。

需要注意的是，__attribute__((weak))只對鏈結器有效，對編譯器不起作用，編譯器不區分強符號和弱符號，只要在乙個原始檔中定義兩個相同的符號，不管它們是強是弱，都會報「重複定義」錯誤。請看下面**：

#include __attribute__((weak)) 
int a = 20
;int a = 9999
;int
main()

這段**在編譯階段就會報錯，編譯器會認為變數 a 被定義了兩次，屬於重複定義。

弱符號對於庫來說十分有用，我們在開發庫時，可以將某些符號定義為弱符號，這樣就能夠被使用者定義的強符號覆蓋，從而使得程式可以使用自定義版本的函式，增加了很大的靈活性。

本文**：強符號和弱符號