extern

为什么标准头文件都有类似以下的结构？ 

#ifndef __INCvxWorksh 
#define __INCvxWorksh 
#ifdef __cplusplus 

extern "C" { 
#endif 
/*...*/ 
#ifdef __cplusplus 

} 

#endif 
#endif /* __INCvxWorksh */ 

  解答： 

  头文件中的编译宏“#ifndef __INCvxWorksh、#define __INCvxWorksh、#endif” 的作用是防止该头文件被重复引用

  extern “C”这个声明的真实目的：实现C++与C及其它语言的混合编程。

   作为一种面向对象的语言，C++支持函数重载，而过程式语言C则不支持。函数被C++编译后在symbol库中的名字与C语言的不同。例如，假设某个函数的原型­为： void foo(int x, int y); 

   该函数被C编译器编译后在symbol库中的名字为_foo，而C++编译器则会产生像_foo_int_int之类的名字。_foo_int_int这样的名­字包含了函数名和函数参数数量及类型信息，C++就是考这种机制来实现函数重载的。 

   为了实现C和C++的混合编程，C++提供了C连接交换指定符号extern "C"来解决名字匹配问题，函数声明前加上extern "C"后，则编译器就会按照C语言的方式将该函数编译为_foo，这样C语言中就可以调用C++的函数了。

   1、在C++中引用C语言中的函数和变量，在包含C语言头文件（假设为cExample.h）时，需进行下列处理：

　extern "C"　　{

　　#include "cExample.h"

　　}

   2、在C中引用C++语言中的函数和变量时，C++的头文件需添加extern "C"，但是在C语言中不能直接引用声明了extern "C"的该头文件，应该仅将C文件中将C++中定义的extern "C"函数声明为extern类型。

      //C++头文件 cppExample.h

　　#ifndef CPP_EXAMPLE_H

　　#define CPP_EXAMPLE_H

　　extern "C" int add( int x, int y );

　　#endif

　　//C++实现文件 cppExample.cpp

　　#include "cppExample.h"

　　int add( int x, int y )

　　{

　　return x + y;

　　}

　　/* C实现文件 cFile.c

　　/* 这样会编译出错：#include "cppExample.h" */

　　extern int add( int x, int y );

　　int main( int argc, char* argv[] )

　　{

　　add( 2, 3 );

　　return 0;

　　}

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   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。

1、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。

　　这个关键字真的比较可恶，在声明（函数）的时候，这个extern居然可以被省略，所以会让你搞不清楚到底是声明还是定义，下面分变量和函数两类来说：

　　尤其是对于变量来说。

　　extern int a;//声明一个全局变量a

　　int a; //定义一个全局变量a

　　extern int a =0 ;//定义一个全局变量a 并给初值。

　　int a =0;//定义一个全局变量a,并给初值，

　　声明之后你不能直接使用这个变量，需要定义之后才能使用。

　　第四个 等于第 三个，都是定义一个可以被外部使用的全局变量，并给初值。

　　糊涂了吧，他们看上去可真像。但是 定义只能出现在一处 。也就是说，不管是int a;还是extern int a=0;还是int a=0;都只能出现一次，而那个 extern int a可以出现很多次 。

　　当你要引用一个全局变量的时候，你就要声明extern int a;这时候extern不能省略，因为省略了，就变成int a;这是一个定义，不是声明。

2、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。

（2）函数

　　 extern 函数

　　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。