本节书摘来自华章计算机《编写高质量代码:改善c程序代码的125个建议》一书中的第1章,建议8-2,作者:马 伟 更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。
建议8-2:慎用extern声明外部变量
我们都知道,程序的编译单位是源程序文件,一个源文件可以包含一个或若干个函数。在函数内定义的变量是局部变量,而在函数之外定义的变量则称为外部变量,外部变量也就是我们所讲的全局变量。它的存储方式为静态存储,其生存周期为整个程序的生存周期。全局变量可以为本文件中的其他函数所共用,它的有效范围为从定义变量的位置开始到本源文件结束。
然而,如果全局变量不在文件的开头定义,有效的作用范围将只限于其定义处到文件结束。如果在定义点之前的函数想引用该全局变量,则应该在引用之前用关键字extern对该变量作“外部变量声明”,表示该变量是一个已经定义的外部变量。有了此声明,就可以从“声明”处起,合法地使用该外部变量。
来看一个简单的例子,如代码清单1-25所示。
代码清单1-25 extern使用示例
#include <stdio.h>
int max(int x,int y);
int main(void)
{
int result;
/*外部变量声明*/
extern int g_X;
extern int g_Y;
result = max(g_X,g_Y);
printf("the max value is %d\n",result);
return 0;
}
/*定义两个全局变量*/
int g_X = 10;
int g_Y = 20;
int max(int x, int y)
{
return (x>y ? x : y);
}
在代码清单1-25中,全局变量g_X与g_Y是在main函数之后声明的,因此它的作用范围不在main函数中。如果我们需要在main 函数中调用它们,就必须使用extern来对变量g_X与g_Y作“外部变量声明”,以扩展全局变量的作用域。也就是说,如果在变量定义之前要使用该变量,则应在使用之前加extern声明变量,使作用域扩展到从声明开始到本文件
结束。
如果整个工程由多个源文件组成,在一个源文件中想引用另外一个源文件中已经定义的外部变量,同样只需在引用变量的文件中用extern关键字加以声明即可。下面就来看一个多文件的示例,如代码清单1-26-max与代码清单1-26-main所示。
代码清单1-26-max 1-26-max.c
#include <stdio.h>
/*外部变量声明*/
extern int g_X ;
extern int g_Y ;
int max()
{
return (g_X > g_Y ? g_X : g_Y);
}
代码清单1-26-main 1-26-main.c
#include <stdio.h>
/*定义两个全局变量*/
int g_X=10;
int g_Y=20;
int max();
int main(void)
{
int result;
result = max();
printf("the max value is %d\n",result);
return 0;
}
代码清单1-26-max与代码清单1-26-main的运行结果如图1-40所示。
对于多个文件的工程,都可以采用上面这种方法来操作。对于模块化的程序文件,可在其文件中预先留好外部变量的接口,也就是只采用extern声明变量,而不定义变量,代码清单1-26-max里的g_X与g_Y就是如此操作的。通常,这些外部变量的接口都是在模块程序的头文件中声明的,当需要使用该模块时,只需要在使用时具体定义一下这些外部变量即可。代码清单1-26- main里的g_X与g_Y则是相关示例。
不过,需要特别注意的是,由于用extern引用外部变量,可以在引用的模块内修改其变量的值,因此,如果有多个文件同时要对应用的变量进行操作,而且可能会修改该变量,那就会影响其他模块的使用。因此,我们要慎重使用。