インクルードガードをしているつもりですが、グローバル変数の多重定義によるエラーが出ます

Question

プリプロセス指令#ifndef #endifを使いグローバル変数の宣言を一度だけにしたつもりなのですが、グローバル変数の多重定義によるエラーが出ます。どこが間違っているのでしょうか。
ソースコードは3つのファイルに分かれていますmain.cとhead.cとhead.hです。

発生している問題・エラーメッセージ

multiple definition of `GLOBAL'

該当のソースコード

以下main.cです

#include <stdio.h>
#include "head.h"
int main(void)
{
    printf("%d\n",GLOBAL);
    printf(HOGE);
    
    return 0;
}

以下head.cです

# include "head.h"

以下head.hです

#ifndef HOGE
#define HOGE "hoge"
int GLOBAL=3;
#endif

試したこと

1.gcc -c main.c head.c
によりオブジェクトファイルmain.oとhead.oを作成しました。
2.gcc -o main main.o head.o
によりmain.oとhead.oをリンクさせて実行可能ファイルmain.exeを作成しようとしました。しかし 「multiple definition of `GLOBAL'」とエラーが出てしまいました。

プリプロセス指令#ifndef #endifを使いグローバル変数GLOBALの宣言を一度だけにしたつもりなのですが、どこが間違っているのでしょうか教えていただけないでしょうか。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

コンパイラはgccです。cygwinでコマンドを記述しております。

Answer 1

ヘッダに書く関数プロトタイプは純粋に宣言だけなので、複数のソースコードに差し込まれて何ら問題ないのですが、int GLOBAL=3;は定義ですので、複数のソースコードに差し込むと「同じ変数が複数回定義される」ことになって、リンクが正常に行えません

（「複数のソースコードに登場する」ことが問題なので、「同じヘッダが1つのソースコードで複数回読まれるのを防ぐ」インクルードガードは無関係です）。

対応策としては、「ヘッダにはextern int GLOBAL;と宣言だけ書いて、どこか1つのソースコードでint GLOBAL=3;と定義する」というのが正攻法です。

Comments

[abustoy]

ご回答ありがとうございます。head.hをmain.cの時とhead.cの時の2回インクルードしているので、2回目のインクルードの時にはオブジェクト形式マクロHOGEが定義されているからhead.hはコードの中身が空になっていて、グローバル変数GLOBALが二回目は定義されないと考えていました。しかし、この二回目という概念自体間違っておりますよね？

Answer 2

head.hには、GLOBALというデータの「定義」が書かれています。
main.cとhead.cではそれぞれhead.hをインクルードしていますから、
main.cとhead.cの両方でそれぞれにGLOBALというデータを定義していることになります。
データを定義しているということは、データの実体を持っているということです。
GLOBALというデータの実体をそれぞれに持っているmain.oとhead.oをリンクしたら、GLOBALが2つになってしまうのでエラーとなります。
データの「定義」(definition)と「宣言」(declaration)は別です。
そのあたりを掘り下げて学んでみてください。

Comments

[abustoy]

ご回答ありがとうございます。お聞きしたいのは、head.hをmain.cの時とhead.cの時の2回インクルードしているので、2回目のインクルードの時にはオブジェクト形式マクロHOGEが定義されているからhead.hはコードの中身が空になっていて、グローバル変数GLOBALが二回目は定義されないと考えました。この考え方の間違いを教えていただきたいです。

[itagagaki]

main.cコンパイル時にはmain.cにhead.hがインクルードされます。
head.cコンパイル時にはhead.cにhead.hがインクルードされます。
この2つのコンパイルはまったく互いに独立していますから、いずれにおいてもマクロHOGEは未定義です。

[abustoy]

すみません、その通りですね。main.cとhead.cでのhead.hのインクルードに順番があるものだと勘違いしておりました。迅速な回答とても助かりました。ありがとうございました。