强引用和弱引用

所谓引用（Reference），是指对符号的使用。在下面的代码中：

int a = 100, b = 200, c;
c = a + b;

第一行是符号定义，第二行是符号引用。

目前我们所看到的符号引用，在所有目标文件被链接成可执行文件时，它们的地址都要被找到，如果没有符号定义，链接器就会报符号未定义错误，这种被称为强引用（Strong Reference）。

与之相对应的还有一种弱引用（Weak Reference），如果符号有定义，就使用它对应的地址，如果没有定义，也不报错。

链接器处理强引用和弱引用的过程几乎是一样的，只是对于未定义的弱引用，链接器不认为它是一个错误，一般默认其为 0（地址为 0），或者是一个特殊的值，以便程序代码能够识别。

在变量声明或函数声明的前面加上__attribute__((weak))就会使符号变为弱引用。比如下面这段代码：

#include <stdio.h>
__attribute__((weak)) extern int a;
__attribute__((weak)) extern void func();  //也可以不写extern
int main(){
    printf("&a: %d, func: %d\n", &a, func);
    printf("a = %d\n", a);
    func();
    return 0;
}

我们可以将它编译成一个可执行文件，GCC 并不会报链接错误。但是当程序运行时，输出&a: 0, func: 0后就会发生段错误（Segment Fault），这是因为符号 a 和 func 的地址都为 0，这个地址是禁止访问的。

一个改进的例子是：

#include <stdio.h>
__attribute__((weak)) extern int a;
__attribute__((weak)) extern void func();
int main(){
    printf("&a: %d, func: %d\n", &a, func);
    if(&a){
        printf("a = %d\n", a);
    }else{
        printf("a is undefined!\n");
    }
    if(func){
        func();
    }else{
        printf("func() is undefined!\n");
    }
    return 0;
}

运行结果：

代码中需要判断的是地址，不是值，所以变量 a 前面需要加&；而函数名本身就表示地址，所以 func 前边不需要&。

弱引用和强引用非常利于程序的模块化开发，我们可以将程序的扩展模块定义为弱引用，当我们将扩展模块和程序链接在一起时，程序就可以正常使用；如果我们去掉了某些模块，那么程序也可以正常链接，只是缺少了某些功能，这使得程序的功能更加容易裁剪和组合。