Что такое внутреннее и внешнее связывание?

#cpp #cpp_faq

Что такое внутреннее и внешнее связывание в языке C++ ?
    

Ответы

Ответ 1

Стандарт C++:


  When a name has external linkage , the entity it denotes can be
  referred to by names from scopes of other translation units or from
  other scopes of the same translation unit


и


  When a name has internal linkage , the entity it denotes can be
  referred to by names from other scopes in the same translation unit.


По-русски это можно перевести как: внешнее связывание имеют те сущности, к которым
можно обратиться в единице трансляции, отличной от той, где они определены. 
Например, имея в заголовке header.h:

extern int object;


в first.cpp

int object;
...
object = 5;


в second.cpp

#include "header.h"
...
object = 3;


Так вот, int object; в first.cpp имеет внешнее связывание, т.е. на него могут ссылаться
другие единицы трансляции, что и делает second.cpp. Но чтобы second.cpp узнал, что
такая переменная вообще существует, мы ему сказали через extern int object;. Таким
образом получается, что несколько единиц трансляции обращаются к одному и тому же объекту
в памяти. Это и есть внешнее связывание.

Внутренее связывание отличается от внешнего тем, что к сущности имеющей внутренее
связывание нельзя обратиться из единицы трансляции, отличной от той, где она определена. 
Так, если взять тот же пример, но изменить first.cpp на 

static int object;


или на 

namespace
{
    int object;
}


и не трогать другой код то при линковке second.cpp мы получим ошибку линковщика,
говорящую, что он не может найти object. Это происходит потому, что object имеет внутреннее
связывание и, как я уже сказал, это значит, что другие единицы трансляции не могут
видеть это имя.



Для лучшего понимания, можно воспользоваться следующей аналогией: у классов, в C++,
есть несколько уровней доступа, в числе которых есть private и public. Компилятор проверяет,
чтобы только внутренние части класса(опустим friend'ов и хаки) обращались к private
членам, и любое обращение к таковым извне класса вызовет ошибку компиляции. С другой
стороны, public члены доступны всем вокруг,— к ним может обращаться любая внешняя сущность. 

Так вот, внутреннее и внешнее связывание ведут себя как private и public у классов,
только ошибки тут выявляются на этапе линковки, а не компиляции. Другими словами, это
ещё можно сказать так: сущности с внешним связыванием экспортируется за пределы единицы
трансляции, тогда как с внутренним связыванием — нет, о них внешний мир вообще не знает.