C語(yǔ)言中extern詳細(xì)用法解析
在C語(yǔ)言中,修飾符extern用在變量或者函數(shù)的聲明前,用來(lái)說(shuō)明“此變量/函數(shù)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(lái)說(shuō),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(diǎn)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(shù)fun定義的開(kāi)頭處聲明extern int v,然后就可以引用到變量v了,只不過(guò)這樣只能在函數(shù)fun作用域中引用v罷了,這還是變量作用域的問(wèn)題。對(duì)于這一點(diǎn)來(lái)說(shuō),很多人使用的時(shí)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(shù)聲明。從本質(zhì)上來(lái)講,變量和函數(shù)沒(méi)有區(qū)別。函數(shù)名是指向函數(shù)二進(jìn)制塊開(kāi)頭處的指針。如果文件a.c需要引用b.c中的函數(shù),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(lái)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(duì)其他模塊中函數(shù)的引用,最常用的方法是包含這些函數(shù)聲明的頭文件。
使用extern和包含頭文件來(lái)引用函數(shù)有什么區(qū)別呢?extern的引用方式比包含頭文件要簡(jiǎn)潔得多!extern的使用方法是直接了當(dāng)?shù)?,想引用哪個(gè)函數(shù)就用extern聲明哪個(gè)函數(shù)。這大概是KISS原則的一種體現(xiàn)吧!這樣做的一個(gè)明顯的好處是,會(huì)加速程序的編譯(確切的說(shuō)是預(yù)處理)的過(guò)程,節(jié)省時(shí)間。在大型C程序編譯過(guò)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(shù)的調(diào)用規(guī)范。
比如在C++中調(diào)用C庫(kù)函數(shù),就需要在C++程序中用extern “C”聲明要引用的函數(shù)。這是給鏈接器用的,告訴鏈接器在鏈接的時(shí)候用C函數(shù)規(guī)范來(lái)鏈接。主要原因是C++和C程序編譯完成后在目標(biāo)代碼中命名規(guī)則不同。
4. 舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子:
用C語(yǔ)言編寫(xiě)程序的時(shí)候,我們經(jīng)常會(huì)遇到這樣一種情況:希望在頭文件中定義一個(gè)全局變量,然后包含到兩個(gè)不同的c文件中,希望這個(gè)全局變量能在兩個(gè)文件中共用。
舉例說(shuō)明:項(xiàng)目文件夾project下有main.c、common.c和common.h三個(gè)文件,其中
common.h文件分別#include在main.c和common.c文件中。現(xiàn)在希望聲明一個(gè)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(gè)文件都用,那就在common.h中聲明一個(gè)unsigned char key,然后由于包含關(guān)系,在main.c和common.c中都是可見(jiàn)的,所以就能共用了。
這種想法其實(shí)是很多初學(xué)者都會(huì)想到的,想起來(lái)確實(shí)有道理,但是實(shí)際寫(xiě)出來(lái),我們發(fā)現(xiàn)編譯的時(shí)候編譯器提示出錯(cuò),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(shuō)編譯器認(rèn)為我們重復(fù)定義了key這個(gè)變量。這是因?yàn)?include命令就是原封不同的把頭文件中的內(nèi)容搬到#include的位置,所以相當(dāng)于main.c和common.c中都執(zhí)行了一次unsigned char key,而C語(yǔ)言中全局變量是項(xiàng)目?jī)?nèi)(或者叫工程內(nèi))可見(jiàn)的,這樣就造成了一個(gè)項(xiàng)目中兩個(gè)變量key,編譯器就認(rèn)為是重復(fù)定義。
正確的解決辦法:使用extern關(guān)鍵字來(lái)聲明變量為外部變量。具體說(shuō)就是在其中一個(gè)c文件中定義一個(gè)全局變量key,然后在另一個(gè)要使用key這個(gè)變量的c文件中使用extern關(guān)鍵字聲明一次,說(shuō)明這個(gè)變量為外部變量,是在其他的c文件中定義的全局變量。請(qǐng)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(gè)文件中就能共享這個(gè)變量key了。 代碼如下(只寫(xiě)跟我們所說(shuō)問(wèn)題有關(guān)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(shí)際運(yùn)行的例子:
情景:在一個(gè)工程里面有兩個(gè)文件a.c and b.c,其中它們的內(nèi)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(diào)用a.c里面定義的變量和函數(shù),最后在Dev C++里面運(yùn)行,b.c的輸出結(jié)果為:3;
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