声明和定义之间的联系的一致性

Question

我想知道下面的 C sn-p 是否正确，其中 f 的定义没有重复 f 是 static 链接，是正确的：

static int f(int);

int f(int x) { return x; }

Clang 不会发出任何警告。我阅读了 C11 标准的第 6.7.1 条，但没有找到问题的答案。

可以想象更多类似的问题，例如下面的 t1.c 和 t2.c，如果答案足够笼统以适用于其中一些问题，那就太好了，但我只是真的很担心关于上面的第一个例子。

~ $ cat t1.c
static int f(int);

int f(int);

int f(int x) { return x; }
~ $ clang -c -std=c99 -pedantic t1.c
~ $ nm t1.o
warning: /Applications/Xcode.app/…/bin/nm: no name list
~ $ cat t2.c
int f(int);

static int f(int);

int f(int x) { return x; }
~ $ clang -c -std=c99 -pedantic t2.c
t2.c:3:12: error: static declaration of 'f' follows non-static declaration
static int f(int);
           ^
t2.c:1:5: note: previous declaration is here
int f(int);
    ^
1 error generated.

Answer 1

链接的规则有点混乱，函数和对象的规则不同。简而言之，规则如下：

• 第一个声明决定了链接。
• static 表示内部链接。
• extern 表示已声明的链接，如果未声明，则为外部链接。
• 如果两者都没有给出，则函数与 extern 相同，对象标识符的外部链接（在同一翻译单元中定义）。

所以，这是有效的：

static int f(int); // Linkage of f is internal.

int f(int); // Same as next line.

extern int f(int); // Linkage as declared before, thus internal.

int f(int x) { return x; }

另一方面，这是未定义的行为（参见 C11 (n1570) 6.2.2 p7）：

int f(int); // Same as if extern was given, no declaration visible,
            // so linkage is external.

static int f(int); // UB, already declared with external linkage.

int f(int x) { return x; } // Would be fine if either of the above
                           // declarations was removed.

C11 6.2.2 中涵盖了大部分内容。来自 N1570 草案：

(3) 如果对象或函数的文件范围标识符的声明包含存储类说明符static，则该标识符具有内部链接。 ³⁰⁾

(4) 对于使用存储类说明符 extern 在该标识符的先前声明可见的范围内声明的标识符³¹⁾，如果先前声明指定内部或外部链接，后面声明标识符的链接与前面声明中指定的链接相同。如果前面的声明不可见，或者前面的声明没有指定链接，则标识符具有外部链接。

(5) 如果函数标识符的声明没有存储类说明符，则其链接的确定与使用存储类说明符extern 声明时完全相同。如果对象标识符的声明具有文件范围且没有存储类说明符，则其链接是外部的。

³⁰⁾ 只有在文件范围内，函数声明才能包含存储类说明符 static；见 6.7.1。
³¹⁾ 如 6.2.1 所述，后面的声明可能会隐藏前面的声明。

Answer 2

根据C11、6.2.2、7，它们都是未定义的行为。

如果在一个翻译单元中，相同的标识符出现在两个 内部和外部链接，行为未定义。

函数也是一个标识符，并且默认情况下（没有任何限定符，如static）具有外部链接。

C11，6.2.1 标识符的范围

1 一个标识符可以表示一个对象；一个函数；结构、联合或枚举的标签或成员；一种 类型定义名称；标签名称；宏名；或宏参数。这 相同的标识符可以在不同的点表示不同的实体 该程序。枚举的成员称为枚举 持续的。宏名称和宏参数不再考虑 在这里，因为在程序翻译的语义阶段之前，任何 源文件中出现的宏名称被替换为 预处理构成其宏定义的标记序列。