`char *array[size]` 和 `extern char **array` 的链接错误？答案

【问题标题】：Bad linkage of `char *array[size]` and `extern char **array`?`char *array[size]` 和 `extern char **array` 的链接错误？
【发布时间】：2012-06-03 21:38:19
【问题描述】：

首先，看这个例子（我是为了例子而编造的，它不是一个真正的程序）：

随便.h

#ifndef WHATEVER_H
#define WHATEVER_H

void fill(void);

#endif

main.c

#include <stdio.h>
#include "whatever.h"

char *names[10] = {NULL};

int main()
{       
        int i; 
        fill(); 
        for (i = 0; i < 10; ++i)
                printf("%s\n", names[i]);
        return 0;
}

whatever.c

#include "whatever.h"

extern char **names;

void fill(void)
{
        int i;
        for (i = 0; i < 10; ++i)
                names[i] = "some name";
}

当我使用：

gcc -o test main.c whatever.c -Wall -g

我没有收到任何错误或警告。但是，当我运行程序时，我看到在fill 中，names 实际上是NULL。如果在whatever.c我改了

extern char **names;

到

extern char *names[];

那么一切都很好。

谁能解释为什么会这样？如果 gcc 无法将extern char **names; 与main.c 中的那个链接，它不应该给我一个错误吗？如果它可以链接它们，names 怎么会在whatever.c 中变成NULL？

另外，extern char **names; 与 extern char *names[]; 有何不同？

我在 Linux 下使用 gcc 4.5.1 版。

更新

为了进一步调查，我将main.c 中names 的定义更改为：

char *names[10] = {"1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10"};

（在whatever.c 中保留extern char **names;）和gdb，我可以看到names 有一个值。如果我将该值转换为char * 并打印它，它会给我"1"。（注意，不是*names是"1"，而是(char *)names）

基本上，这意味着 gcc 以某种方式设法将whatever.c 中的extern char **names; 与main.c 中的names[0] 链接起来！

【问题讨论】：

有人可以用其他编译器（或更新版本的 gcc）测试这个吗？
Why is a pointer to a pointer incompatible with a pointer to an array? 的可能重复项
@RichardJ.RossIII，我刚刚意识到（并检查）链接器不检查类型兼容性，现在我认为这是完全有道理的。
@Bo：不是重复的。这个问题是关于 指针数组 与指向指针的指针；您链接到的问题是关于 指向数组的指针 与指向指针的指针。
@BoPersson，感谢您的链接。它解决了我 8 年来显然犯错的一些问题。

标签： c gcc linkage

【解决方案1】：

当您在不同的编译单元中为同一个变量使用不同的、不兼容的类型时（就像您在此处所做的那样），您会得到未定义的行为。这意味着它可能无法正常工作，并且您可能不会收到任何有关它的错误或警告消息。

为什么会发生这种情况（以及为什么规范说这是未定义的）是由于大多数链接器的工作方式。大多数链接器对类型一无所知。他们只了解名字和记忆。所以就链接器而言，变量只是从某个地址开始的一块内存。在您的（原始）程序中，main.c 将names 定义为指一个足够大的内存块的开始，以容纳 10 个指针（可能是 40 或 80 字节，具体取决于这是 32 位还是 64 位系统)，所有这些都是NULL。另一方面，whaterver.c 假定 names 指的是一个足够大的内存块以容纳 ONE 指针，并且该指针指向一个由 10 个指针组成的数组。

【讨论】：