在C語言中,修飾符extern用在變量或者函數的聲明前,用來說明“此變量/函數是在別處定義的,要在此處引用”。
1. extern修飾變量的聲明。
舉例來說,如果文件a.c需要引用b.c中變量int v,就可以在a.c中聲明extern int v,然后就可以引用變量v。能夠被其他模塊以extern修飾符引用到的變量通常是全局變量。還有很重要的一點是,extern int v可以放在a.c中的任何地方,比如你可以在a.c中的函數fun定義的開頭處聲明extern int v,然后就可以引用到變量v了,只不過這樣只能在函數fun作用域中引用v罷了,這還是變量作用域的問題。對于這一點來說,很多人使用的時候都心存顧慮。好像extern聲明只能用于文件作用域似的。
2. extern修飾函數聲明。從本質上來講,變量和函數沒有區別。函數名是指向函數二進制塊開頭處的指針。如果文件a.c需要引用b.c中的函數,比如在b.c中原型是int fun(int mu),那么就可以在a.c中聲明extern int fun(int mu),然后就能使用fun來做任何事情。就像變量的聲明一樣,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的文件作用域的范圍中。對其他模塊中函數的引用,最常用的方法是包含這些函數聲明的頭文件。
使用extern和包含頭文件來引用函數有什么區別呢?extern的引用方式比包含頭文件要簡潔得多!extern的使用方法是直接了當的,想引用哪個函數就用extern聲明哪個函數。這大概是KISS原則的一種體現吧!這樣做的一個明顯的好處是,會加速程序的編譯(確切的說是預處理)的過程,節省時間。在大型C程序編譯過程中,這種差異是非常明顯的。
3. 此外,extern修飾符可用于指示C或者C++函數的調用規范。
比如在C++中調用C庫函數,就需要在C++程序中用extern “C”聲明要引用的函數。這是給鏈接器用的,告訴鏈接器在鏈接的時候用C函數規范來鏈接。主要原因是C++和C程序編譯完成后在目標代碼中命名規則不同。
4. 舉個簡單的例子:
用C語言編寫程序的時候,我們經常會遇到這樣一種情況:希望在頭文件中定義一個全局變量,然后包含到兩個不同的c文件中,希望這個全局變量能在兩個文件中共用。
舉例說明:項目文件夾project下有main.c、common.c和common.h三個文件,其中common.h文件分別#include在main.c和common.c文件中。現在希望聲明一個字符型變量key,在main.c和common.c中公用。如下圖所示:
有人想,既然是想兩個文件都用,那就在common.h中聲明一個unsigned char key,然后由于包含關系,在main.c和common.c中都是可見的,所以就能共用了。
這種想法其實是很多初學者都會想到的,想起來確實有道理,但是實際寫出來,我們發現編譯的時候編譯器提示出錯,一般提示大概都類似于:Error: L6200E: Symbol key multiply defined (by common.o and main.o). 也就是說編譯器認為我們重復定義了key這個變量。這是因為#include命令就是原封不同的把頭文件中的內容搬到#include的位置,所以相當于main.c和common.c中都執行了一次unsigned char key,而C語言中全局變量是項目內(或者叫工程內)可見的,這樣就造成了一個項目中兩個變量key,編譯器就認為是重復定義。
正確的解決辦法:使用extern關鍵字來聲明變量為外部變量。具體說就是在其中一個c文件中定義一個全局變量key,然后在另一個要使用key這個變量的c文件中使用extern關鍵字聲明一次,說明這個變量為外部變量,是在其他的c文件中定義的全局變量。請注意我這里的用詞:定義和聲明。例如在main.c文件中定義變量key,在common.c文件中聲明key變量為外部變量,這樣這兩個文件中就能共享這個變量key了,如下圖所示。
代碼如下(只寫跟我們所說問題有關的部分):
(1)main.c文件
#include "common.h" unsigned char key;
(2)common.c文件:
#include "common.h" extern unsigned char key;
5. 實際運行的例子:
情景:在一個工程里面有兩個文件a.c and b.c,其中它們的內容如下:
a.c:
#include <stdio.h>
int i = 3;
int p(void)
{
printf("%d\n",i);
return 0;
}
b.c:
#include <stdlib.h>
extern int p(void);
extern int i;
int main()
{
p();
system("pause");
return 0;
}
在b.c里面調用a.c里面定義的變量和函數,最后在Dev c++里面運行,b.c的輸出結果為:3;