C語言鏈接屬性
什麼是鏈接屬性
鏈接屬性與C語言中各個目標文件及函數的鏈接過程有關，用於認定不同文件的標識符（即程式中定義的各種名稱，包括變數名、函數名）是否是同一個實體。更通俗地說，就是在兩個不同文件中的變數、函數聲明是否指向同一個實體。比如：a、b文件同時聲明了變數c，鏈接屬性就指定了這兩處變數c是否是同一個c。
簡單來說，鏈接屬性的作用就是讓你能在a文件中決定要不要訪問b文件中的變數、函數。
鏈接屬性的分類
鏈接屬性有三種：
- external – 外部鏈接
- internal – 內部鏈接
- none – 無鏈接
對於external屬性的標識符，不同文件中出現的多個同名稱標識符指向同一個實體。在C語言中，用extern關鍵字在聲明中指定以引用其他文件中定義的相同標識符。
對於internal屬性的標識符，僅在當前文件內該標識符指向同一個實體。在C語言中，用static關鍵字在聲明中指定讓標識符變為該文件私有（只有對原本預設的鏈接屬性為external的標識符，才能用static關鍵字改變其鏈接屬性為internal）。
對於none屬性的標識符，在每個聲明位置都是一個新的實體。C語言中，沒有對應的關鍵字。
默認的鏈接屬性
標識符的默認的鏈接屬性與其出現的位置有關。
-
程式的全局變數、所有函數默認的鏈接屬性為external。
-
其餘標識符的默認鏈接屬性為none。
在以下例子中，b、c、f的鏈接屬性就是external：
typedef char *a;
int b;
int c(int d)
{
int e;
int f(int g);
}
實踐應用
extern
在a文件中想要使用b文件中定義的external屬性標識符，可使用extern關鍵字在a文件中聲明。
即使該標識符所在位置默認鏈接屬性為external，也建議使用extern關鍵字顯式說明，有利於增加程式可讀性。
static
在a文件定義了一個全局標識符，但不想被其他文件訪問，可以對該標識符加上static關鍵字。
在a、b文件中定義了同樣的標識符，通過static關鍵字可以避免多重定義問題。
再次提醒：只有對原本預設的鏈接屬性為external的標識符，才能用static關鍵字改變其鏈接屬性為internal
一些細節
- 對於external屬性的標識符，你可以在多個不同源文件中聲明，但是你只能在一處初始化。否則就會出現重複定義的問題：
multiple definition of 'a';。 - extern關鍵字聲明的標識符用於訪問其他文件中定義的同名的標識符，因此無法進行初始化。如果你對extern聲明的變數進行初始化就會生成警告：
warning: 『a』 initialized and declared 『extern』。 - 如果在其他文件中不存在相應的標識符定義，卻在當前文件中使用了extern聲明，會報錯：
undefined reference to 'a'，原理同2。 - external屬性的標識符總是靜態存儲類型。
- static關鍵字還有改變存儲類型的作用，因此，其作用與上下文環境有關，只有對於默認鏈接屬性為external的標識符，才有改變鏈接屬性的作用。
- C++中，const變數隱含的具有internal屬性，C中並不具有這一性質。
思考題
internal和none屬性除了作用域不同還有什麼區別？
以下程式碼一定程度上闡釋了部分區別：
static int i; // definition
// static storage
// internal linkage
void f(void)
{
extern int i; // declaration
// refers to the static i at file scope
// note that even though the specifier is extern
// its linkage is intern (this is legal in both C/C++)
{
int i; // definition
// automatic storage
// no linkage
}
}
實際上鏈接屬性和作用域是兩個概念。之所以產生以上問題，因為internal屬性標識符出現的位置都是在文件作用域，而none往往在程式碼塊作用域。此處想引起讀者對內鏈接更深入的思考，見問題2。
文件作用域已經能讓程式訪問同一文件變數，那麼再進行內部鏈接的意義在哪?
同一個標識符在鏈接中只能存在一個，那麼通過內部鏈接的方式可以隔絕同名外部鏈接，且限定了外部編譯單元不能訪問該文件全局標識符。
a.c：
#include <stdio.h>
static int a=3;
int main(void)
{
extern int a;
printf("a=%d\n", a);
return 0;
}
b.c:
int a=1;
編譯後結果為：
a=3
以上僅為不完善的個人猜想，拋開隔絕外部鏈接這一點不談，就內部鏈接這一名稱而言，筆者對為什麼要在同一個文件內部使用鏈接的設計仍然存疑，但目前該話題的答案超出了筆者的理解，因此更深入的討論暫時留白。
拓展：感興趣的同學可以嘗試學習鏈接相關知識，或許會找到更確定的答案。
參考
-
《Pointers On C》
