C語言中的強符號和弱符號介紹

之前在extern 「c」用法詳解中已經提到過符號的概念，它是編譯器對變數和函式的一種標記，編譯器對c和c++**在生產符號時規則也是不一樣的，符號除了本身名字的區別外，還有強符號和弱符號之分

我們先看一段簡單的**

複製** **如下:

/* test.c */

void hello();

int main()

很顯然，這段**是沒法鏈結通過的，它會報錯undefined reference to hello，說的是hello未定義，因為這裡我們只宣告了函式hello，而沒有定義它。但是我們把**稍作修改如下

複製** **如下:

__attribute__((weak)) void hello();

int main()

這時你會發現，編譯鏈結都可通過，但是執行會報錯，因為這時我們將hello宣告為了弱符號，在鏈結時弱符號會被鏈結器當做0，執行乙個地www.cppcns.com址為0的函式當然會報錯，改為程式設計客棧如下**就不會報錯了，只是它沒有任何輸出

複製** **如下:

__attribute__((weak)) void hello();

int main()

編譯器認為，函式和初始化了的全域性變數為強符號，未初始化的全域性變數為弱符號，鏈結器在處理強符號和弱符號時有如下規則

1.不同目標檔案中，不允許有同名的強符號

2.如果乙個符號在某個目標檔案中是強符號，在其它目標檔案中為弱符號，選擇強符號

3.如果乙個符號在所有目標檔案中都是弱符號，選擇占用空間最大的，比如目標檔案a中有double global_var，檔案b中有int global_var，double占用8位元組，大於int的4位元組，a和b鏈結後，符號global佔8位元組

對此我們可以簡單的驗證一下，有如下兩個檔案

複製** **如下:

/* 1.c */

char global_var;

int main()

/* 2.c */

int global_var;

全域性變數global_var在兩個檔案中都沒有初始化，因此都是弱符號，執行編譯命令gcc 1.c 2.c，用readelf檢視符號表readelf -s a.out，為了檢視方便我們只輸出最後幾行

複製** **如下:

num: value size type bind vis ndx name

62: 0000000000600818 4 object global default 25 global_var

63: 0000000000400474 11 func global default 13 main

64: 0000000000400358 0 func global default 11 _init

這裡符號global_var占用的size是4，說明鏈結器選擇的是占用空間更大的int global_var，我們再稍作修改，將1.c中的全域性變數初始化，如下

複製** **如下:

/* 1.c */

char global_var = 1;

int main()

/* 2.c */

int global_var;

這時1.c中的global_var為強符號，2.c中的global_var為弱符號，同樣編譯之後用readelf檢視符號表readelf -s a.out如下

複製** **如下:

num: value &nnxymkithgbsp; size type bind vis ndx name

62: 0000000000600818 1 object global default 25 global_var

63: 0000000000400474 11 func global default 13 main

64: 0000000000400358 0 func global default 11 _init

此時符號global_var占用的size是1，說明鏈結器選擇的是強符號

在寫**時應該盡量避免有不同型別的符號，否則會引發非常詭異且不易察覺的錯誤，為了避免可以採取如下措施：

1.上策：消除所有的全域性變數

2.中策：將全域性變數宣告為static型別，並提供介面供訪問

3.下策：全域性變數一定要初始化，哪怕初始化為0

4.必備：開啟gcc的-fno-common選項，它會禁止有不同型別的符號

說了這麼多，好像在說應該盡量用強符號，那弱符號有什麼用呢，所謂存在即合理，有時候我們甚至需要顯示定義弱符號，這對庫函式會非常有用，比如庫中的弱符號可以被使用者自定義的強符號覆蓋，從而實現自定義的庫版本，或者在使用某些擴充套件功能時，使用者可以定義乙個弱符號，當鏈結了該功能時，功能模組可以正常使用，如果去掉功能模組，程式也可正常鏈結，只是缺少某些功能而已，比如我們可以通過下面的**判斷程式是否鏈結了pthread庫，從而決定執行什麼樣的操作

複製** **如下:

/* test.c */

#include

__attribute__((weak)) int pthread_create(

pthread_t*,

const pthread_attr_t*,

void*(*)(void*),

void*);

int main()

else

return 0;

} 編譯執行結果如下

複製** **如下:

$ gcc test.c

$ ./a.out

this is single-thread version!

$ gcc test.c -lpthread

$ a.out

this is multi-thread version!

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