浅尝辄止5-C语言-weak symbol

如果你是写上层代码的程序员（名叫上上），需要下层程序员（名叫下下）提供一个新的API，为了保证版本库里的代码至少是可编译成功的，上上就不得不等下下把API提交，在下下的库文件和头文件发布到上上要改的工程之后，上上才能提交代码。
今天这个东西就可以让上上谁也不用等，直接提交代码，早早下班。

weak symbol

弱符号，这涉及到编译中符号的概念。在Linux开发环境中，有强符号和弱符号，符号简单来说就是函数、变量的名字，对于全局（非局部、非static）的函数和变量，能不能重名是有一定规矩的，强、弱符号就是针对这些全局函数和变量来说的。

符号类型	对象
强	函数名，赋初值的全局变量
弱	未初始化的全局变量

当代码中同时存在多个强或弱的全局变量时，要遵守如下规则

1. 强符号只能定义一次，否则编译错误
2. 强弱符号同时存在，以强符号为准
3. 没有强符号，则从多个弱符号中任选一个，用–fno-common编译选项可以在这种情况下打出warning

弱符号的声明

弱符号的声明有两种方式
第一种，用__attribute__((weak))修饰，例如

void __attribute__((weak)) func(void);
extern int __attribute__((weak)) var;

第二种，用#pragma weak标记，例如

#pragma weak func

代码演示

main.c

这个文件中main函数调用了2个声明为弱符号的函数，它们是weak0和weak1

#include 

void __attribute__((weak)) weak0(void);
void __attribute__((weak)) weak1(void);

int main(int argc, char **argv){
    //尝试调用弱符号函数weak0
    if (weak0){
        weak0();
    }
    else{
        printf("weak0=%p\n", weak0);
    }
    //尝试调用弱符号函数weak1
    if (weak1){
        weak1();
    }
    else{
        printf("weak1=%p\n", weak0);
    }
    return 0;
}

weak.c

这个文件中定义了2个函数（它们还是weak0和weak1），并强制声明为弱符号

#include 

//标记weak0为弱符号
#pragma weak weak0
//标记weak1为弱符号
void __attribute__((weak)) weak1(void);

static char *label = "weak";

void weak0(void){
    printf("[%s]%s is called\n", label, __FUNCTION__);
}

void weak1(void){
    printf("[%s]%s is called\n", label, __FUNCTION__);
}

strong.c

这个文件中重复定义（与上面重复）了两个函数，它们又是weak0和weak1

#include 

//两个函数都[不]声明为弱符号
//#pragma weak weak0
//void __attribute__((weak)) weak1(void);

static char *label = "strong";

void weak0(void){
    printf("[%s]%s is called\n", label, __FUNCTION__);
}

void weak1(void){
    printf("[%s]%s is called\n", label, __FUNCTION__);
}

编译与输出

编译main.c

当弱符号函数链接不成功，处于未定义状态时，其名字所代表的地址为nil。

#gcc main.c -o test && ./test
weak0=(nil)
weak1=(nil)

---

编译main.c+weak.c

弱符号链接成功时，可以被正常调用。

#gcc main.c weak.c -o test && ./test
[weak]weak0 is called
[weak]weak1 is called

---

编译main.c+weak.c+strong.c

当强符号定义出现时，弱符号定义不起作用。

#gcc main.c weak.c strong.c -o test && ./test
[strong]weak0 is called
[strong]weak1 is called

上上如何提前下班呢？
他可以直接将新的API声明为弱符号函数，如果函数名地址非空，则可以调用，否则就维持原始逻辑，完全可能和下下一起下班。
对于全局变量，可以有类似的做法吗？