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  • extern 关键字

    (源自:百度百科)

    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,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。另外,extern也可用来进行链接指定。

     

    一. extern 变量

      在一个源文件里定义了一个数组:char a[6];
      在另外一个文件里用下列语句进行了声明:extern char *a;
      请问,这样可以吗?
      答案与分析:
      1)、不可以,程序运行时会告诉你非法访问。原因在于,指向类型T的指针并不等价于类型T的数组。extern char *a声明的是一个指针变量而不是字符数组,因此与实际的定义不同,从而造成运行时非法访问。应该将声明改为extern char a[ ]。
      2)、例子分析如下,如果a[] = "abcd",则外部变量a=0x12345678 (数组的起始地址),而*a是重新定义了一个指针变量a的地址可能是0x87654321,直接使用*a是错误的.
      3)、这提示我们,在使用extern时候要严格对应声明时的格式,在实际编程中,这样的错误屡见不鲜。
      4)、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*.h中并用extern来声明。

    编译、链接

    1、 声明外部变量
      现代编译器一般采用按文件编译的方式,因此在编译时,各个文件中定义的全局变量是
      互相透明的,也就是说,在编译时,全局变量的可见域限制在文件内部。下面举一个简单的例子。创建一个工程,里面含有A.cpp和B.cpp两个简单的C++源文件:
      //A.cpp
      int i;
      void main()
      {
      }
      //B.cpp
      int i;
      这两个文件极为简单,在A.cpp中我们定义了一个全局变量i,在B中我们也定义了一个全局变量i。
      我们对A和B分别编译,都可以正常通过编译,但是进行链接的时候,却出现了错误,错误提示如下:
      Linking...
      B.obj : error LNK2005: "int i" (?i@@3HA) already defined in A.obj
      Debug/A.exe : fatal error LNK1169: one or more multiply defined symbols found
      Error executing link.exe.
      A.exe - 2 error(s), 0 warning(s)
      这就是说,在编译阶段,各个文件中定义的全局变量相互是透明的,编译A时觉察不到B中也定义了i,同样,编译B时觉察不到A中也定义了i。
      但是到了链接阶段,要将各个文件的内容“合为一体”,因此,如果某些文件中定义的全局变量名相同的话,在这个时候就会出现错误,也就是上面提示的重复定义的错误。
      因此,各个文件中定义的全局变量名不可相同。
      在链接阶段,各个文件的内容(实际是编译产生的obj文件)是被合并到一起的,因而,定义于某文件内的全局变量,在链接完成后,它的可见范围被扩大到了整个程序。
      这样一来,按道理说,一个文件中定义的全局变量,可以在整个程序的任何地方被使用,举例说,如果A文件中定义了某全局变量,那么B文件中应可以使用该变量。修改我们的程序,加以验证:
      //A.cpp
      void main()
      {
        i = 100; //试图使用B中定义的全局变量
      }
      //B.cpp
      int i;
      编译结果如下:
      Compiling...
      A.cpp
      C:\Documents and Settings\wangjian\桌面\try extern\A.cpp(5) : error C2065: 'i' : undeclared identifier
      Error executing cl.exe.
      A.obj - 1 error(s), 0 warning(s)
      编译错误。
      其实出现这个错误是意料之中的,因为:文件中定义的全局变量的可见性扩展到整个程序是在链接完成之后,而在编译阶段,他们的可见性仍局限于各自的文件。
      编译器的目光不够长远,编译器没有能够意识到,某个变量符号虽然不是本文件定义的,但是它可能是在其它的文件中定义的。
      虽然编译器不够远见,但是我们可以给它提示,帮助它来解决上面出现的问题。这就是extern的作用了。
      extern的原理很简单,就是告诉编译器:“你现在编译的文件中,有一个标识符虽然没有在本文件中定义,但是它是在别的文件中定义的全局变量,你要放行!”
      我们为上面的错误程序加上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。

     

    二. 函数

      extern 函数1
      常见extern放在函数的前面成为函数声明的一部分,那么,C语言的关键字extern在函数的声明中起什么作用?
      答案与分析:
      如果函数的声明中带有关键字extern,仅仅是暗示这个函数可能在别的源文件里定义,没有其它作用。即下述两个函数声明没有明显的区别:
      extern int f(); 和int f();
      当然,这样的用处还是有的,就是在程序中取代include “*.h”来声明函数,在一些复杂的项目中,我比较习惯在所有的函数声明前添加extern修饰。
      extern 函数2
      当函数提供方单方面修改函数原型时,如果使用方不知情继续沿用原来的extern申明,这样编译时编译器不会报错。但是在运行过程中,因为少了或者多了输入参数,往往会造成系统错误,这种情况应该如何解决?
      答案与分析:
      目前业界针对这种情况的处理没有一个很完美的方案,通常的做法是提供方在自己的xxx_pub.h中提供对外部接口的声明,然后调用包涵该文件的头文件,从而省去extern这一步。以避免这种错误。
      宝剑有双锋,对extern的应用,不同的场合应该选择不同的做法。

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    我喜欢程序员,他们单纯、固执、容易体会到成就感;面对困难,能够不休不眠;面对压力,能够迎接挑战。他们也会感到困惑与傍徨,但每个程序员的心中都有一个比尔盖茨或是乔布斯的梦想,用智慧把属于自己的事业开创。其实我是一个程序员
    [=.=]
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