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  • extern的作用(综合网络)

    extern 作用

    基本定义:extern可以置于变量或者函数前,以标示变量或者函数的定义在别的文件中提示编译器遇到此变量和函数时在其他模块中寻找其定义。此外extern也可用来进行链接指定。

    一 全局变量/函数

    extern可以置于变量或者函数前,以表示变量或者函数的定义在别的文件中.

    引用一个定义在其它模块的全局变量或函数(如,全局函数或变量定义在A模块,B欲引用)有两种方法,


    (1)模块B中对欲引用的模块A的变量或函数重新声明一遍,并前加extern关键字。

    //A.cpp 

    extern int i;  

     void main()  

    {  i = 100; //试图使用B中定义的全局变量  }  /

    /B.cpp  

    int i;  

    顺利通过编译,链接。

    (2)B模块中include模块A的头文件,A头文件用extern声明变量

    extern用在变量声明中常常有这样一个作用,你在*.c文件中声明了一个全局的变量,这个全局的变量如果要被引用,就放在头文件*.h中并用extern来声明,并且在需要引用这个变量的文件中包含这个头文件

        (1) 在test1.h中有下列声明:
        #ifndef TEST1H
        #define TEST1H
        extern char g_str[]; // 声明全局变量g_str
        void fun1();
        #endif
        (2) 在test1.cpp中
        #include "test1.h"
            char g_str[] = "123456"; // 定义全局变量g_str
            void fun1() { cout << g_str << endl; }
        (3) 以上是test1模块, 它的编译和连接都可以通过,如果我们还有test2模块也想使用g_str,只需要在原文件中引用就可以了
        #include "test1.h"

         void fun2()    { cout << g_str << endl;    }
        以上test1和test2可以同时编译连接通过,如果你感兴趣的话可以用ultraEdit打开test1.obj,你可以在里面找到"123456"这个字符串,但是你却不能在test2.obj里面找到,这是因为g_str是整个工程的全局变量,在内存中只存在一份,test2.obj这个编译单元不需要再有一份了,不然会在连接时报告重复定义这个错误!



    二 extern C--C++调用C函数

    如: extern "C" void fun(int a, int b);则告诉编译器在编译fun这个函数名时按着C的规则去翻译相应的函数名而不是C++的,C++的规则在翻译这个函数名时会把fun这个名字变得面目全非,

      试想这样的情况:一个库文件已经用C写好了而且运行得很良好,这个时候我们需要使用这个库文件,但是我们需要使用C++来写这个新的代码。如果这个代码使用的是C++的方式链接这个C库文件的话,那么就会出现链接错误.我们来看一段代码:首先,我们使用C的处理方式来写一个函数,也就是说假设这个函数当时是用C写成的:

    //f1.c
    extern "C"
    {
    void f1()
    {
    return;
    }
    }

      编译命令是:gcc -c f1.c -o f1.o 产生了一个叫f1.o的库文件。再写一段代码调用这个f1函数:

    // test.cxx
    //这个extern表示f1函数在别的地方定义,这样可以通过
    //编译,但是链接的时候还是需要
    //链接上原来的库文件.
    extern void f1();

    int main()
    {
    f1();

    return 0;
    }

      通过gcc -c test.cxx -o test.o 产生一个叫test.o的文件。然后,我们使用gcc test.o f1.o来链接两个文件,可是出错了,错误的提示是:

    test.o(.text + 0x1f):test.cxx: undefine reference to 'f1()'
      也就是说,在编译test.cxx的时候编译器是使用C++的方式来处理f1()函数的,但是实际上链接的库文件却是用C的方式来处理函数的,所以就会出现链接过不去的错误:因为链接器找不到函数。

      因此,为了在C++代码中调用用C写成的库文件,就需要用extern "C"来告诉编译器:这是一个用C写成的库文件,请用C的方式来链接它们。

      比如,现在我们有了一个C库文件,它的头文件是f.h,产生的lib文件是f.lib,那么我们如果要在C++中使用这个库文件,我们需要这样写:

    extern "C"
    {
    #include "f.h"
    }

      回到上面的问题,如果要改正链接错误,我们需要这样子改写test.cxx:

    extern "C"
    {
    extern void f1();
    }

    int main()
    {
    f1();

    return 0;
    }

      重新编译并且链接就可以过去了.

      总结


      C和C++对函数的处理方式是不同的.extern "C"是使C++能够调用C写作的库文件的一个手段,如果要对编译器提示使用C的方式来处理函数的话,那么就要使用extern "C"来说明。宋涛




    延伸阅读

    1. extern 和 static

     (1) extern 表明该变量在别的地方已经定义过了,在这里要使用那个变量.
     (2) static 表示静态的变量,分配内存的时候, 存储在静态区,不存储在栈上面.

        static 作用范围是内部连接的关系, 和extern有点相反.它和对象本身是分开存储的,extern也是分开存储的,但是extern可以被其他的对象用extern 引用,而static 不可以,只允许对象本身用它. 具体差别首先,static与extern是一对“水火不容”的家伙,也就是说extern和static不能同时修饰一个变;其次,static修饰的全局变量声明与定义同时进行,也就是说当你在头文件中使用static声明了全局变量后,它也同时被定义了;最后,static修饰全局变量的作用域只能是本身的编译单元,也就是说它的“全局”只对本编译单元有效,其他编译单元则看不到它,如:
        (1) test1.h:
        #ifndef TEST1H
        #define TEST1H
        static char g_str[] = "123456";
        void fun1();
        #endif

        (2) test1.cpp:
        #include "test1.h"
        void fun1()  {   cout << g_str << endl;  }
        (3) test2.cpp
        #include "test1.h"
        void fun2()  {   cout << g_str << endl;  }
        以上两个编译单元可以连接成功, 当你打开test1.obj时,你可以在它里面找到字符串"123456",同时你也可以在test2.obj中找到它们,它们之所以可以连接成功而没有报重复定义的错误是因为虽然它们有相同的内容,但是存储的物理地址并不一样,就像是两个不同变量赋了相同的值一样,而这两个变量分别作用于它们各自的编译单元。 也许你比较较真,自己偷偷的跟踪调试上面的代码,结果你发现两个编译单元(test1,test2)的g_str的内存地址相同,于是你下结论static修饰的变量也可以作用于其他模块,但是我要告诉你,那是你的编译器在欺骗你,大多数编译器都对代码都有优化功能,以达到生成的目标程序更节省内存,执行效率更高,当编译器在连接各个编译单元的时候,它会把相同内容的内存只拷贝一份,比如上面的"123456", 位于两个编译单元中的变量都是同样的内容,那么在连接的时候它在内存中就只会存在一份了,如果你把上面的代码改成下面的样子,你马上就可以拆穿编译器的谎言:
        (1) test1.cpp:
        #include "test1.h"
        void fun1()
        {
            g_str[0] = ''a'';
            cout << g_str << endl;
        }

        (2) test2.cpp
        #include "test1.h"
        void fun2()  {  cout << g_str << endl;  }
        (3) void main()     {
            fun1(); // a23456
            fun2(); // 123456
        }
        这个时候你在跟踪代码时,就会发现两个编译单元中的g_str地址并不相同,因为你在一处修改了它,所以编译器被强行的恢复内存的原貌,在内存中存在了两份拷贝给两个模块中的变量使用。正是因为static有以上的特性,所以一般定义static全局变量时,都把它放在原文件中而不是头文件,这样就不会给其他模块造成不必要的信息污染,同样记住这个原则吧!

    2. extern 和const

       C++中const修饰的全局常量据有跟static相同的特性,即它们只能作用于本编译模块中,但是const可以与extern连用来声明该常量可以作用于其他编译模块中, 如extern const char g_str[];
        然后在原文件中别忘了定义:     const char g_str[] = "123456"; 

        所以当const单独使用时它就与static相同,而当与extern一起合作的时候,它的特性就跟extern的一样了!所以对const我没有什么可以过多的描述,我只是想提醒你,const char* g_str = "123456" 与 const char g_str[] ="123465"是不同的, 前面那个const 修饰的是char *而不是g_str,它的g_str并不是常量,它被看做是一个定义了的全局变量(可以被其他编译单元使用), 所以如果你像让char*g_str遵守const的全局常量的规则,最好这么定义const char* const g_str="123456".


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