Kann jemand interne/externe Variablennamen erklären?

Im C-Buch heißt es:

Mindestens die ersten 31 Zeichen eines internen Namens sind signifikant. Für Funktionsnamen und externe Variablen kann die Zahl kleiner als 31 sein, da externe Namen von Assemblern und Ladeprogrammen verwendet werden können, über die die Sprache keine Kontrolle hat. Bei externen Namen garantiert der Standard die Eindeutigkeit nur für 6 Zeichen und einen einzigen Fall. Schlüsselwörter wie if, else, int, float usw. sind reserviert: Sie können sie nicht als Variablennamen verwenden. Sie müssen in Kleinbuchstaben geschrieben werden.

Kann jemand erklären, was “interner Name”, “externe Namen”, “externe Variablen” sind? Es wäre besser, wenn Sie ein Beispiel geben könnten.

Ich streichle meinen weißen Bart und spreche mit einer weisen und pompösen Stimme:

In den alten Tagen, als FORTRAN und COBOL die Computerwelt beherrschten, musste sich die aufstrebende Sprache C in bestehende Toolketten einfügen. Zu diesen Werkzeugketten gehörten Link-Editoren (a/k/a-Linker, a/k/a-Loader) und Assembler, die nur kurze 6-stellige Symbolnamen (Variablen und Funktionen) verarbeiteten.

C-Compiler für diese Toolchains mussten so tun, als wären Variablen- und Funktionsnamen kurz, wenn sie Objektdateien ausschrieben, die von den Link-Editoren verwendet werden sollten. Das war die schlechte Nachricht. Die gute Nachricht war, dass es viele Symbole in C-Programmen gibt, die nicht in den Objektdateien auftauchen müssen.

Zum Beispiel müssen die Namen von Funktionen … zB “main” und “sqrt” … in den Objektmodulen erscheinen, damit Code von anderen Objektmodulen sie verwenden könnte. Ebenso die Namen der globalen Variablen im “extern”-Stil. Das sind die externen Namen.

Aber alle anderen Namen in einem C-Programm, zum Beispiel die Namen von Variablen im Bereich von Funktionen, die Namen von Strukturelementen usw., mussten es nicht in die Objektmodule schaffen. Diese werden “interne Namen” genannt.

So könnten Sie beispielsweise diese C-Variablen in einer Funktion haben

 int myFavoriteItem;
 int myFavoriteThing;

und das wäre in Ordnung. Aber Sie könnten sie wie folgt als externe Variablen deklarieren:

 extern int myFavoriteItem;
 extern int myFavoriteThing;

Einige Systeme schrieben diese Namen in die Objektdateien, als ob sie sechs Buchstaben lang wären (weil die Objektdateien nicht wussten, was sie mit längeren Namen anfangen sollten). Sie würden dann auf die Objektdatei schauen, als ob sie so deklariert worden wären.

 extern int myFavo;
 extern int myFavo;

Das wären doppelte Deklarationen. Der C-Compiler musste so etwas abfangen und einen Fehler ausgeben, anstatt eine doppelte Deklaration in eine Objektdatei zu schreiben. Das war eine große Hilfe für Programmierer: Doppelte Deklarationen in Objektdateien erzeugten wirklich obskure Fehlermeldungen des Link-Editors.

Die von Ihnen zitierte Passage legt fest, dass Compiler mindestens 31 Zeichen eines internen Namens und 6 Zeichen eines externen Namens erkennen müssen. Moderne Compiler und Toolchains haben keine unterschiedlichen Namenslängenbeschränkungen mehr.

Externe Namen:

“Externe” Namen sind solche, die für andere Kompilierungseinheiten sichtbar sind, wie nicht statische Funktionen und Variablen, die mit dem Schlüsselwort “extern” deklariert wurden. Diese Namen müssen für Linker und Loader verfügbar gemacht werden. In Ye Olden Days konnten einige Linker und Loader nur mit sehr kurzen Namen umgehen.

Interne Namen:

“Interne” Namen sind solche, die außerhalb des zu kompilierenden Moduls nicht sichtbar gemacht werden – im Grunde alles mit “statischem” Geltungsbereich oder alles, was lokal zu einer Funktion gehört. C-Compiler müssen mit diesen Namen umgehen, aber mit nichts anderem

“Interne Namen” sind Namen von Bezeichnern innerhalb einer Funktion (effektiv lokale Variablennamen).

“Externe Namen” wären die Namen der anderen Bezeichner, einschließlich der Namen von Funktionen und aller Bezeichner, die im globalen Bereich oder mit der Speicherklasse extern deklariert sind.

Grundsätzlich muss alles, was “extern sichtbar” sein muss, garantiert nur 6 eindeutige Zeichen (ohne Berücksichtigung der Groß-/Kleinschreibung) haben, was äußerst einschränkend ist.

In der Praxis ist dies kein Thema mehr. C99 hat diese Grenzen erhöht, und die meisten modernen Compiler heben diese Grenzen auf oder erhöhen sie erheblich. Zum Beispiel, Visual C++ lässt 247 Zeichen für die Eindeutigkeit zu in allen Bezeichnern (intern oder extern) beim Kompilieren von C.

Ein externer Name ist ein Bezeichner mit externer Verknüpfung. Damit ein Bezeichner eine externe Verknüpfung hat, muss er entweder ein nicht statischer Dateibereich sein oder ausdrücklich als „extern“ deklariert werden. Beispiel:

int global_variable;

int main(void)
{
    int local_variable;
    extern int extern_variable;
    return 0;
}

Im obigen Beispiel die Bezeichner global_variable und extern_variable sind externe Namen. local_variable ist ein interner Name.

Beachten Sie, dass die Anzahl der signifikanten Zeichen in der Praxis größer ist als nur 31 und 6. Der C-Compiler von Microsoft verwendet beispielsweise standardmäßig 247 signifikante Zeichen sowohl für interne als auch für externe Namen. GCC behandelt alle Zeichen interner Namen als signifikant. Die signifikanten Zeichen externer Namen hängen vom Linker ab (und auf den meisten Plattformen gilt die gleiche Regel wie bei internen Namen; alle Zeichen sind signifikant.)

Der ANSI-Standard gibt einfach die Mindestanzahl signifikanter Zeichen an, damit eine Implementierung standardkonform ist.