对 C 中的内联声明的困惑

Question

我正在用 C 语言实现队列。我的界面包含五个简单的函数来访问队列:

#ifndef QUEUE_H
#define QUEUE_H

#include <stdbool.h>
#include <stddef.h>

struct queue {
  struct cell* first;
  struct cell* last;
};

typedef struct queue queue;

extern queue newQueue(void);
extern bool  isEmpty(queue);
extern queue enqueue(queue,void*);
extern queue dequeue(queue);
extern void* front(queue);
extern void  freeQueue(queue);

由于其中两个(newQueue 和 isEmpty)非常简单，我相信编译器可以用它们做很多好的优化，我决定为它们编写内联声明他们:

/* replacing the two lines

extern queue newQueue(void);
extern bool  isEmpty(queue);

in the original header */

extern inline queue newQueue(void) {
  queue q = { NULL, NULL };
  return q;
}

extern inline bool isEmpty(queue q) {
  return q.first == NULL;
}

用 gcc 编译很好。但是当我用 clang 编译它时，它给了我一个错误。快速研究表明，执行这些内联声明的官方方式 is different来自 GNU 风格。我可以通过 -std=gnu89 或根据上面的链接更改函数签名。我选择了第二个选项:

inline queue newQueue(void) {
  queue q = { NULL, NULL };
  return q;
}

inline bool isEmpty(queue q) {
  return q.first == NULL;
}

但是现在，当在 c99 模式下编译时，clang 和 gcc 都说了一些关于重复函数声明的问题。这是 queue.c 中的附带定义:

#include "queue.h"

/* ... */

queue newQueue() {
  queue q = { NULL, NULL };
  return q;
}

bool isEmpty(queue q) {
  return q.first == NULL;
}

我做错了什么？如何在不切换到 gnu89 模式的情况下获得我想要的东西？

这些是我用第二种风格得到的错误信息:

$ gcc -std=c99 queue.c 
queue.c:12:7: error: redefinition of ‘newQueue’
queue.h:14:21: note: previous definition of ‘newQueue’ was here
queue.c:17:6: error: redefinition of ‘isEmpty’
queue.h:19:20: note: previous definition of ‘isEmpty’ was here
$ clang -std=c99 queue.c
queue.c:12:7: error: redefinition of 'newQueue'
queue newQueue() {
      ^
In file included from queue.c:5:
./queue.h:14:21: note: previous definition is here
extern inline queue newQueue(void) {
                    ^
queue.c:17:6: error: redefinition of 'isEmpty'
bool isEmpty(queue q) {
     ^
In file included from queue.c:5:
./queue.h:19:20: note: previous definition is here
extern inline bool isEmpty(queue q) {
                   ^
2 errors generated.

Answer 1

如果您在 header 中定义函数，请将它们设为static。这应该足以让编译器将它们内联(inline 只是一个额外的提示)。

如果您在整个程序中多次包含该 header ，则 header 中的非 static 函数将导致多个定义。

我做了一些研究并获得了更多信息:

您可以那样使用内联。至少在 C99 中。您不能在 queue.c 中同时拥有内联和非内联定义。您需要将内联定义包装在 #ifdef 中或将它们移动到未包含在 queue.c 中的 header 。

您需要编写两次函数并使用预处理器，但它应该完全按照您的要求工作。当函数未被内联时，它只会被发射一次。