extern关键字用法

在一个项目中经常会包含多个文件,如果像要使A文件中定义的变量或者函数在B文件中使用,通常有俩种方法:

  • 包含头文件
  • 使用extern关键字

包含头文件是最常见的方法,适用于俩个文件大量引用彼此的变量或函数,但只是引用个别的变量或函数时,利用包含头文件未免劳师动众了,这时候使用关键字extern可以很好的解决这个问题。

百度百科对extern的介绍:

百度百科:extern是计算机语言中的一个关键字,可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或函数时,在其它模块中寻找其定义,另外,extern也可用来进行链接指定。

跨文件声明变量

主要是extern对变量的修饰,比如A文件中定义了一个全局变量int i=12;要想在B文件中引用i时就要extern int i;或者extern i;

需要注意的是extren声明变量的类型在A、B文件中必须一致
例如: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?
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[ ]。

链接指定

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不透明的。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;
int 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:"inti"(?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不透明的,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
int 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。

虽然编译器不够有远见,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:

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//A.cpp
extern int i;
int 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。
(摘自百度百科)

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