とある製品のソースコードを眺めていたときに疑問に思って調べたことをメモします。

C言語で通常、大域変数(グローバル変数)を複数のソースファイルで共有する場合、共通でincludeするヘッダファイルにextern int abc;みたいに書いて、ソースファイルのいずれか１つに実体をint abc;みたいに書くと（私は）思っていたのですが、その製品のソースではヘッダファイルの方にint abc;とあり、各ソースファイルにextern int abc;という風に書かれています。

一瞬、それぞれのモジュール（ソースファイル）に別々の実体が存在するのかな、と思ったのですが、実際のその製品の動きを見てみるとちゃんと変数を共有して使っているようです。
私のいままでの理解が間違っているかもしれないので調べようと思ったのですが、C言語の規約を調べるのも億劫だし、環境依存かもしれないので、とりあえずサンプルを書いて手元のUbuntuのgcc(4.2.4)で挙動を調べてみました。

次のような2つのソースファイルを用意し、コンパイルして実行してみました。
（ヘッダファイルは作らずにそれぞれのソースに同じ変数宣言を書きました。）

ソースその１(a.c)

#include <stdio.h>

int value;

extern int value;

extern void b(void);

int main()
{
        value = 1;

        b();

        printf("a:value=%d\n",value);
        return 0;
}

ソースその２(b.c)

#include <stdio.h>

int value;

extern int value;

void b(void)
{
        printf("b:value=%d\n",value++);
}

実行結果

ubuntu:~/test/extern$ ./a.out
b:value=1
a:value=2

ちゃんと共有されています。

int value;

extern int value;

のところを、externのみにしたり、externの方を外したりしてみて共有されるか確認した結果は以下のとおり。

ソースファイル		挙動
a.c	b.c
externなし	externなし	共有される
externのみ	externのみ	コンパイル（リンク）エラー
externなし	externのみ	共有される
externのみ	externなし	共有される

大域変数は暗黙でstaticにはならないので、やはり、コンパイルが通れば共有されますね。（よく考えれば当たり前ですが。）
ちなみに、a.cとb.cの両方で、int value=0;のように初期化するとコンパイル（リンク）エラーとなります。

ubuntu:~/test/extern$ gcc a.c b.c
/tmp/ccuqLUhV.o:(.bss+0x0): multiple definition of `value'
/tmp/cce2atrh.o:(.data+0x0): first defined here

片方（１つ）のみ初期化する場合はエラーにはなりません。

これらの結果からコンパイラとかリンカの挙動を想像すると、
externのついた大域変数は必ずいずれかのモジュールに実体がないとダメで、externのつかない大域変数は基本的にexternありと同じだが、いずれのモジュールにも実体がなければリンカが実体を作る、
という感じになるでしょうか。
（あと、初期化をしたら必ずそのモジュールに実体が作られ、複数のモジュールに実体があればエラーとなる。）

で、ここで疑問に思ったのですが、意図的に共有する場合はexternなしでもいいと思うのですが、それではたまたま他のモジュールにあるものと同じ（大域）変数名を使っていたら、意図せずに共有されてしまう、ということになります。
そういう状況になったら、かなり見つけにくいバグになりそうですね。
（externとかstaticとか明示する習慣をつけておけば起こりにくい問題ですが。）

というわけで、そうした問題を未然に防ぐコンパイル（リンカ）オプションを調べておきました。
（このオプション、デフォルトでは無効のようです。）

ubuntu:~/test/extern$ gcc a.c b.c -Xlinker --warn-common
/tmp/ccu1WiL1.o: warning: multiple common of `value'
/tmp/ccsffaYm.o: warning: previous common is here

externのつかない同じ名前の大域変数を複数のモジュールで宣言するとこのようにwarningが出ます。

もう１パターンあります。

ubuntu:~/test/extern$ gcc a.c b.c -fno-common
/tmp/cc1Pz9uE.o:(.bss+0x0): multiple definition of `value'
/tmp/cckai0mp.o:(.bss+0x0): first defined here

こちらはコンパイル（リンク）エラーとなります。

以上、知っているようで知らない（のは私だけ？）、C言語にまつわる小ネタでした。

＃今検索したら、同じことに悩んだ方が他にもいたようです。