C++之extern关键字详解

在 C 语⾔中，修饰符 extern ⽤在变量或者函数的声明前，⽤来说明 “ 此变量/函数是在别处定义的，要在此处引⽤ ” 。注意 extern 声明的位置对其作⽤域也有关系 ，如果是在 main 函数中进⾏声明的，则只能在 main 函数中调⽤，在 其它函数中不能调⽤。其实要调⽤其它⽂件中的函数和变量，只需把该⽂件⽤ #include 包含进来即可，为啥要⽤ extern？因为⽤ extern 会加速程序的编译过程，这样能节省时间。在 C++ 中 extern 还有另外⼀种作⽤，⽤于指示 C 或者 C ＋＋函数的调⽤规范。⽐如在 C ＋＋ 中调⽤ C 库函数，就需要在 C++ 程序中⽤ extern “C” 声明要引⽤的函数。这是给链接器⽤的，告诉链接器在链接的时候⽤ C 函数规范来链接。主要原因是 C++  和 C 程序编译完成后在⽬标代码中命名规则不同，⽤此来解决名字匹配的问题。

声明和定义

函数或变量在声明时，并没有给它实际的物理内存空间，它有时候可保证你的程序编译通过；函数或变量在定义时，它就在内存中有了实际的物理空间。

如果你在编译单元中引用的外部变量没有在整个工程中任何一个地方定义的话，那么即使它在编译时可以通过，在链接时也会报错，因为程序在内存中找不到这个变量。

函数或变量可以声明多次 (如果是变量多次声明需要加 extern 关键字)，但定义只能有一次。

对于变量而言，在同一个文件里面，很少使用声明这个说法，一般没有人去说我要声明一个变量，然后定义这个变量。或者说，同一文件下声明与定义没有明显的区别。就好比 int a；我们可以说这是一个声明，也可以说这是一个定义，因为当程序执行到这句话的时候就完成了内存分配。数据类型，变量名，对应的内存单元就已经明确。
而 int a =1; 就完成了初始化，因为它明确了内存单元里到底存放什么样的数据。

在同一个工程，在多个文件中变量的声明和定义才有区别。比如说在 first.c 文件中先定义了一个全局变量 int a; 我在 second.c 中要访问这个 a ,这时我们需要在 second.c 这个文件中用 extern 声明一下。这是常规写法，我们有更好的写法，在下面介绍。

extern 作用

当它与 “C” 一起连用时，如 extern “C” void fun(int a, int b);，则编译器在编译 fun 这个函数名时按 C 的规则去翻译相应的函数名而不是 C++ 的。

当它不与 “C” 在一起修饰变量或函数时，如在头文件中，extern int g_nNum;，它的作用就是声明函数或变量的作用范围的关键字，其声明的函数和变量可以在本编译单元或其他编译单元中使用。

即 B 编译单元要引用 A 编译单元中定义的全局变量或函数时，B 编译单元只要包含 A 编译单元的头文件即可，在编译阶段，B 编译单元虽然找不到该函数或变量，但它不会报错，它会在链接时从 A 编译单元生成的目标代码中找到此函数。

全局变量(extern)

有两个以上文件都需要使用共同的变量，我们将这些变量定义为全局变量。比如，res.h 和 res.cpp 分别来 声明 和 定义 全局变量，其他文件需要使用全局变量时，只需要包含 res.h 即可，同时这也是 推荐的写法。

静态全局变量(static)

注意使用 static 修饰变量，就不能使用 extern 来修饰，即 static 和 extern 不可同时出现。

static 修饰的全局变量的声明与定义同时进行，即当你在使用 static 声明了全局变量，同时它也被定义了。

static 修饰的全局变量的作用域只能是本身的编译单元。在其他编译单元使用它时，只是简单的把其值复制给了其他编译单元，其他编译单元会另外开个内存保存它，在其他编译单元对它的修改并不影响本身在定义时的值。即在其他编译单元 A 使用它时，它所在的物理地址，和其他编译单元 B 使用它时，它所在的物理地址不一样，A 和 B 对它所做的修改都不能传递给对方。

多个地方引用静态全局变量所在的头文件，不会出现重定义错误，因为在每个编译单元都对它开辟了额外的空间进行存储。

全局常量(const)

const单独使用时，其特性与static一样（每个编译单元中地址都不一样，不过因为是常量，也不能修改，所以就没有多大关系）。

const 与 extern 一起使用时，其特性与 extern 一样。