C与C++全局变量声明定义差异：为何同代码编译结果不同

先纠正术语理解 #

你对声明和定义的理解搞反了：

• 声明：告诉编译器“这个名字（变量/函数）存在”，不分配内存，只是把名字引入当前作用域。
• 定义：不仅声明名字，还为变量分配内存（或为函数提供实现），是实体的具体创建。

代码示例 #

main.c #

#include <stdio.h>

int var; // 两种语言的处理差异核心点

int main()
{
    printf("%i\n", var);
    return 0;
}

sec.c #

int var = 10;

C标准的处理规则 #

在C标准（比如C99、C11）里，int var;属于暂定定义（tentative definition）：

• 当一个翻译单元（比如main.c）里只有int var;，没有带初始化的显式定义时，编译器会把它当作弱定义。
• 链接多个目标文件时，只要存在一个带初始化的显式定义（比如sec.c里的int var = 10;），所有的暂定定义都会被这个显式定义覆盖，不会触发多重定义错误。
• 如果整个程序里都没有显式初始化的定义，暂定定义会自动被处理成int var = 0;的定义。

C++标准的处理规则 #

C++标准里没有“暂定定义”的概念：

• int var;在C++中是带零初始化的强定义，会直接为变量分配内存，属于符合ODR（单一定义规则）的实体定义。
• 链接时，main.c里的int var;和sec.c里的int var = 10;都是独立的强定义，违反了C++的单一定义规则，因此会抛出多重定义错误。

为什么extern可以解决问题？ #

不管是C还是C++，extern int var;都是纯声明，不会分配内存。把main.c里的int var;改成extern int var;后，main.c里只有对var的声明，整个程序里只有sec.c中的一个定义，完全符合两种语言的规则，所以链接可以正常通过。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Africa