C语言中extern的用法

约定不等于承诺〃 2022-08-21 15:56 377阅读 0赞

C语言中extern的用法

在C语言中，修饰符extern用在变量或者函数的声明前，用来说明“此变量/函数是在别处定义的，要在此处引用”。  
1. extern修饰变量的声明。举例来说，如果文件a.c需要引用b.c中变量int v，就可以在a.c中声明extern int v，然后就可以引用变量v。这里需要注意的是，被引用的变量v的链接属性必须是外链接（external）的，也就是说a.c要引用到v，不只是取决于在a.c中声明extern int v，还取决于变量v本身是能够被引用到的。这涉及到c语言的另外一个话题－－变量的作用域。能够被其他模块以extern修饰符引用到的变量通常是全局变量。还有很重要的一点是，extern int v可以放在a.c中的任何地方，比如你可以在a.c中的函数fun定义的开头处声明externint v，然后就可以引用到变量v了，只不过这样只能在函数fun作用域中引用v罢了，这还是变量作用域的问题。对于这一点来说，很多人使用的时候都心存顾虑。好像extern声明只能用于文件作用域似的。  
2. extern修饰函数声明。从本质上来讲，变量和函数没有区别。函数名是指向函数二进制块开头处的指针。如果文件a.c需要引用b.c中的函数，比如在b.c中原型是int fun(int mu)，那么就可以在a.c中声明extern int fun（int mu），然后就能使用fun来做任何事情。就像变量的声明一样，extern int fun（int mu）可以放在a.c中任何地方，而不一定非要放在a.c的文件作用域的范围中。对其他模块中函数的引用，最常用的方法是包含这些函数声明的头文件。使用extern和包含头文件来引用函数有什么区别呢？extern的引用方式比包含头文件要简洁得多！extern的使用方法是直接了当的，想引用哪个函数就用extern声明哪个函数。这大概是KISS原则的一种体现吧！这样做的一个明显的好处是，会加速程序的编译（确切的说是预处理）的过程，节省时间。在大型C程序编译过程中，这种差异是非常明显的。  
3. 此外，extern修饰符可用于指示C或者C＋＋函数的调用规范。比如在C＋＋中调用C库函数，就需要在C＋＋程序中用extern “C”声明要引用的函数。这是给链接器用的，告诉链接器在链接的时候用C函数规范来链接。主要原因是C＋＋和C程序编译完成后在目标代码中命名规则不同。

用C语言编写程序的时候，我们经常会遇到这样一种情况：**希望在头文件中定义一个全局变量，然后包含到两个不同的c文件中，希望这个全局变量能在两个文件中共用**。

举例说明：**项目文件夹project下有main.c、common.c和common.h三个文件，其中common.h文件分别\#include在main.c和common.c文件中。现在希望声明一个字符型变量key，在main.c和common.c中公用。**如下图所示：

有人想，既然是想两个文件都用，那就在common.h中声明一个unsigned char key，然后由于包含关系，在main.c和common.c中都是可见的，所以就能共用了。

这种想法其实是很多初学者都会想到的，想起来确实有道理，但是实际写出来，我们发现编译的时候编译器提示出错，一般提示大概都类似于：Error: L6200E: Symbol key multiply defined (by common.o and main.o).也就是说编译器认为我们重复定义了key这个变量。这是因为\#include命令就是原封不同的把头文件中的内容搬到\#include的位置，所以相当于main.c和common.c中都执行了一次unsigned char key，而**C语言中全局变量是项目内（或者叫工程内）可见的**，这样就造成了一个项目中两个变量key，编译器就认为是重复定义。

**正确的解决办法：**使用**extern**关键字来**声明**变量为外部变量。具体说就是在其中一个c文件中**定义**一个全局变量key，然后在另一个要使用key这个变量的c文件中使用**extern**关键字**声明**一次，说明这个变量为外部变量，是在其他的c文件中定义的全局变量。请注意我这里的用词：**定义**和**声明**。例如在main.c文件中定义变量key，在common.c文件中声明key变量为外部变量，这样这两个文件中就能共享这个变量key了，如下图所示。

代码如下（只写跟我们所说问题有关的部分）：

**　（1）main.c文件**

\#include "common.h"  
 unsigned char key;

**（2）common.c文件：**

\#include "common.h"  
**extern**unsignedchar key;

很多人看了可能糊涂，这里稍微说一下，其实就是**变量定义**和**变量声明**的区别，**变量定义**使用“数据类型+变量名称”的形式，编译器需要给他分配内存单元的；而**变量声明**使用“extern 变量类型+变量名称”的形式，是告诉编译器我这个变量将在其他外部c文件中定义，我这里只是在外部用它。编译器就不给他分配内存空间，而等到真正遇到变量定义的时候再给他分配内存空间。

由于很多人从开始学C语言就一直把**定义变量**叫**声明变量**，一开始就叫错了，所以导致现在分不清**定义**和**声明**的区别。要是还理解不了就想想**函数的定义**和**声明**，函数定义是编写函数功能实体，编译器要编译这个函数并且要分配内存空间，而函数声明并不生成函数功能实体，只是告诉编译器这是个函数，这个函数在后面将会定义实体，我这里只是提前用，编译器就会接着继续往下编译，如果子函数写在main函数之后，那么声明是必须的，如果不声明函数编译器都不知道这是个函数，编译就会报错。

4. **实际运行个例子**

情景：在一个工程中有两个文件a.c和b.c ，它们的内容如下：

a.c:

\#include <stdio.h>

int i=3;

int p(void)\{

printf("i=%d",i);

return 0;

b.c:

\#include <stdlib.h>

extern int i;

extern int p(void);