extern用法详解

1 基本解释 　　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。 　　另外，extern也可用来进行链接指定。 2 问题：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=0x61626364 (abcd的ASCII码值)，*a显然没有意义 　　显然a指向的空间（0x61626364）没有意义，易出现非法内存访问。 　　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。 3 问题：extern 函数1 　　常常见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。 4 问题：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，往往会照成系统错误，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，然后调用方include该头文件，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。 5 问题：extern “C” 　　在C++环境下使用C函数的时候，常常会出现编译器无法找到obj模块中的C函数定义，从而导致链接失败的情况，应该如何解决这种情况呢？ 　　答案与分析： 　　C++语言在编译的时候为了解决函数的多态问题，会将函数名和参数联合起来生成一个中间的函数名称，而C语言则不会，因此会造成链接时找不到对应函数的情况，此时C函数就需要用extern “C”进行链接指定，这告诉编译器，请保持我的名称，不要给我生成用于链接的中间函数名。 　　下面是一个标准的写法： //在.h文件的头上 #ifdef __cplusplus #if __cplusplus extern "C"{ 　#endif 　#endif /* __cplusplus */ 　… 　… 　//.h文件结束的地方 　#ifdef __cplusplus 　#if __cplusplus } #endif #endif /* __cplusplus */ ========================================================================================= 时常看到这样的代码: 以下是引用片段： 　　#ifdef __cplusplus 　　extern /"C/" { 　　#endif 　　//一段代码 　　#ifdef __cplusplus 　　} 　　#endif 　　这样的代码到底是什么意思呢?首先，__cplusplus是cpp中的自定义宏，那么定义了这个宏的话表示这是一段cpp的代码，也就是说，上面的代码的含义是:如果这是一段cpp的代码，那么加入extern /"C/"{和}处理其中的代码。 　　要明白为何使用extern /"C/"，还得从cpp中对函数的重载处理开始说起。在c++中，为了支持重载机制，在编译生成的汇编码中，要对函数的名字进行一些处理，加入比如函数的返回类型等等.而在C中，只是简单的函数名字而已，不会加入其他的信息.也就是说:C++和C对产生的函数名字的处理是不一样的. 　　比如下面的一段简单的函数，我们看看加入和不加入extern /"C/"产生的汇编代码都有哪些变化: 以下是引用片段： 　　int f(void) 　　{ 　　return 1; 　　} 　　在加入extern /"C/"的时候产生的汇编代码是: 以下是引用片段： 　　.file /"test.cxx/" 　　.text 　　.align 2 　　.globl _f 　　.def _f; .scl 2; .type 32; .endef 　　_f: 　　pushl %ebp 　　movl %esp， %ebp 　　movl $1， %eax 　　popl %ebp 　　ret 　　但是不加入了extern /"C/"之后 以下是引用片段： 　　.file /"test.cxx/" 　　.text 　　.align 2 　　.globl __Z1fv 　　.def __Z1fv; .scl 2; .type 32; .endef 　　__Z1fv: 　　pushl %ebp 　　movl %esp， %ebp 　　movl $1， %eax 　　popl %ebp 　　ret 　　两段汇编代码同样都是使用gcc -S命令产生的，所有的地方都是一样的，唯独是产生的函数名，一个是_f，一个是__Z1fv。 　　明白了加入与不加入extern /"C/"之后对函数名称产生的影响，我们继续我们的讨论:为什么需要使用extern /"C/"呢?C++之父在设计C++之时，考虑到当时已经存在了大量的C代码，为了支持原来的C代码和已经写好C库，需要在C++中尽可能的支持C，而extern /"C/"就是其中的一个策略。 　　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: 以下是引用片段： 　　//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: [Page] 以下是引用片段： 　　// 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: 以下是引用片段： 　　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: 以下是引用片段： 　　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: 以下是引用片段： 　　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。