13.3.3  连接错误示例（2）

6．实现同名函数导致符号重定义错误

在main.c文件中，增加对hello函数的定义。

void hello(void)
{
printf("+++ main hello +++\n");
}

编译通过后，连接时会产生符号重定义的错误。实际上，由于在hello.c和main.c的目标文件的代码段中分别定义hello函数。连接器认为出现重定义。与上例的程序类似，即使没有对函数hello的调用，编译器也不允许在代码段中出现2个hello函数的符号，所以还是会产生符号重定义连接错误。

知识点：在多个文件中定义全局的同名函数和变量，连接时将发生符号重定义错误。

7．静态函数与其他文件中的函数重名，可以正常使用

将main.c文件更改成如下：

#include "hello.h"

int main(void) 
{
hello();
string[0] = 'a';
return 0;
}

static void hello(void)                        /* 静态的函数，内部使用 */
{
printf("+++ main hello +++\n");
}

+++ main hello +++

从运行结果中可以看到，main中调用的hello函数是main.c文件中定义的static 的hello函数。

值得注意的是，在这种情况下，编译器在进行编译的时候，main函数写在静态的函数hello前面，因此可以通过编译。这是由于main.c文件中包含了hello.h文件，其中具有对hello()函数的声明。但是，当编译器编译到main.c之中的hello函数的时候，由于static头文件中声明函数原型不同，可能出现一个编译报警（warning）。

8．静态变量与其他文件中的变量重名，可以正常使用

在main.c中，增加静态（static）的读写数据段的字符数组string[]的定义。

char string[1024] = "main string";

在这种情况下，编译连接可以成功。当连接工作完成后，可执行程序的读写数据段将出现两个string[1024]数组，均占用的空间。一个是hello.c中定义的全局的数组，一个是main.c定义的文件内部使用的数组。在数据访问的过程中，语句string[0] = 'a'访问的将是main.c中定义的数组string[]。

知识点：如果全局变量和函数已定义，而在某个文件中另外定义静态的同名变量和函数，可以在文件内部使用同名的静态变量和函数。在使用的过程中，将优先使用文件内的变量和函数。

9．在头文件中定义已经初始化数据，可能产生问题

在程序中，将string[]的定义放入hello.h的头文件中：

#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H

void hello(void);
char string[1024] = "";
#endif

同时，取消在hello.c中对string[]数组的定义。此时，由于hello.c和main.c同时包含了hello.h头文件，因此string在内存中有两份，连接的时候将产生符号重定义错误。

如果将头文件中string的定义改为静态的，这时不会产生连接错误，但是会在hello.c和main.c的目标文件中各产生一个string[1024]。最终可执行程序的读写数据段中也会有两个string。

如果在头文件中使用如下方式定义：

const char string_const[1024] = {"constant data"};

由于具有const属性，string_const是一个在只读数据段上的常量。这样有多个文件包含该头文件的时候，在连接过程中也会出现符号重定义的错误。连接器在这个问题上，对读写数据区和只读数据区的处理方式是类似的。

知识点：具有初始值的变量将被连接到读写数据区。在头文件中不应该定义有初始值的全局变量。同样，也不应该定义只读数据段的常量。否则，在头文件被多个文件包含的时候，将发生连接错误。

10．在头文件中定义未初始化数据段，可以正常使用

在程序中，hello.h的头文件中定义string[]，但是没有初值：

#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H

void hello(void);
char string[1024];
#endif

同时，取消在hello.c中对string[]数组的定义。在这种情况下，编译连接都是可以通过的，程序也可以正常运行。

知识点：无初始化的变量将被连接到未初始化数据段，在头文件中可以定义。当头文件被多个文件包含时，该未初始化段在运行时也将只有一份。

事实上，由于没有初值，string[]将不再是读写数据段上的变量，而是未初始化数据段上的变量。未初始化段上的变量并不会占用目标文件或者可执行文件中的空间，它们只是一些标识。由于不需要分配空间，编译器允许这种做法。未初始化数据段的变量在运行的时候才会产生，而且只会有一个。

同理，可以将string修改为static的未初始化变量：

#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H

void hello(void);
static char string[1024];
#endif

在这种情况下，在编译的时候将会在两个目标文件中各自记录一个未初始化数据段，在运行时程序将在内存上开辟两个独立的1024字节的数据区。

比较以上的两个示例（9和10），总结出以下的结论：

首先，不应该在头文件中使用全局的读写数据变量，这样当两个文件同时引用这个头文件的时候，将会产生符号重定义连接错误。

其次，在头文件中也不应该使用静态的变量，无论它有没有初值（即在读写数据段或者未初始化数据段），这样虽然不会引起连接错误，但是在各个源文件中各自产生变量，不但占用更多的空间，而且在逻辑上是不对的，也违背头文件的使用原则。

最后，在头文件中使用全局的没有初始化的变量是可以的，它在程序运行的过程中，在内存中只会有一份，可以被包含该头文件的程序访问。

从C语言程序设计的角度，不应该在头文件中定义变量或者函数。对于函数，在头文件中只是声明，需要在源文件中定义；对于变量，无论何种性质（只读数据段、可读写数据段、未初始化数据段），最好的方式是在C语言的源文件中定义，在头文件中使用extern声明。