C语言外部变量的使用以及erxtern的用法-阿里云开发者社区

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C语言外部变量的使用以及erxtern的用法

简介:
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网上有很多帖子问C语言中extern的用法,而且回答的详细程度各尽不同. 所以我就像写一篇博文来谈谈我对extern的看法,不一定十分恰当,只当大家共勉.

变量定义性声明和引用性声明


变量的声明有两种情况:
1、一种是需要建立存储空间的。
例如:int a 在声明的时候就已经建立了存储空间。
2、另一种是不需要建立存储空间的。
例如:extern int a 其中变量a是在别的文件中定义的。

前者是“定义性声明(defining declaration)”或者称为“定义(definition)”,而后者是“引用性声明(referncing declaration)”或者简成为“声明(Declaration)”,从广义的角度来讲声明中包含着定义,即定义是声明的一个特例,所以并非所有的声明都是定义

例如:int a; // 它既是声明,同时又是定义。
然而对于 extern int a;// 来讲它只是声明不是定义。
extern int a = 10;  // 定义一个变量,同时初始化为10,只是定义不再是声明

注意: 由于C语言中定义变量的默认存储类型是extern的
因此:
int a = 10;   等价于  extern int a = 10;  //  只是定义不是声明,但是extern int a = 10;作为定义在gcc下会有警告
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一般的情况下我们常常这样叙述,把建立空间的声明称之为“定义”,而把不需要建立存储空间的声明称之为“声明”。很明显我们在这里指的声明是范围比较窄的,即狭义上的声明,也就是说非定义性质的声明

变量的声明和定义与extern


在具体到extern的用法之前,有两个概念必须要能分清楚:
声明(Declaration)定义(Definition)之间的区别.

声明一个变量只是宣布这个变量的属性,也就是说告诉编译器这个变量时什么类型(如int, long, string 等).
定义一个变量不仅是声明了变量的属性,同时也告诉编译器给变量分配相应的存储空间.

extern的用法详解


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”。

extern修饰变量的声明。


举例来说,如果文件main.c需要引用extern.c中变量int value,就可以在main.c中声明extern int value,然后就可以引用变量value。

这里需要注意的是,被引用的变量v的链接属性必须是外链接(external)的,也就是说main.c要引用到value,不只是取决于在main.c中声明extern int value,还取决于变量value本身是能够被引用到的。这涉及到c语言的另外一个话题--变量的作用域。能够被其他模块以extern修饰符引用到的变量通常是全局变量。还有很重要的一点是,extern int value可以放在main.c中的任何地方,比如你可以在main.c中的函数fun定义的开头处声明extern int value,然后就可以引用到变量value了,只不过这样只能在函数fun作用域中引用value罢了,这还是变量作用域的问题。对于这一点来说,很多人使用的时候都心存顾虑。好像extern声明只能用于文件作用域似的。
总结起来可以这样说,声明只是告诉编译器声明的变量和函数是存在的,但并没有真正分配空间给它,所以当后面的代码用到前面声明的变量或函数时,编译器在编译的时候不会报错。链接的时候编译器会去寻找这些变量和函数的内存地址,如果只声明了但没定义,链接器当然找不到它们了,所以就会报错。而对它们进行定义了的话,编译器就会给它们分配空间,它们就有自己的地址了,这时就能链接了。定义是要分配空间的,且定义只能有一次。而声明不分配空间,可以声明多次。

extern修饰函数声明


从本质上来讲,变量和函数没有区别。函数名是指向函数二进制块开头处的指针。如果文件main.c需要引用extern.c中的函数,比如在extern.c中原型是int fun(int num),那么就可以在main.c中声明extern int fun(int num),然后就能使用fun来做任何事情。就像变量的声明一样,extern int fun(int mu)可以放在main.c中任何地方,而不一定非要放在main.c的文件作用域的范围中。
对其他模块中函数的引用,最常用的方法是包含这些函数声明的头文件。

使用extern和包含头文件来引用函数有什么区别呢?

extern的引用方式比包含头文件要简洁得多!extern的使用方法是直接了当的,想引用哪个函数就用extern声明哪个函数。这大概是KISS原则的一种体现吧!这样做的一个明显的好处是,会加速程序的编译(确切的说是预处理)的过程,节省时间。在大型C程序编译过程中,这种差异是非常明显的。

extern修饰符可用于指示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。

总结


关键字extern用来声明一个变量(或函数),并指出它具有外部链接(它的名字在其它文件里是可见的)。被extern修饰的变量,其生存期为程序运行的整个过程(它在程序开始运行时被分配内存,在程序运行结束时才被收回)。被extern声明的变量(或函数)将在同一文件的后续部分定义,或定义在其它的源文件中。

在C语言中,关键字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”。关键字extern用于变量的声明:

示例

extern.c

/**********************************************************
    > File Name: extern.c
    > Author: GatieMe
    > Mail: gatieme@163.com 
    > Created Time: 2015年03月27日 星期五 16时11分50秒
 *********************************************************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

extern int ex_num = 20; // 作为变量定义会有警告
int num = 30;
int value;
char str[81] = "abcdefg";
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main.c

/**********************************************************
    > File Name: main.c
    > Author: GatieMe
    > Mail: gatieme@163.com 
    > Created Time: 2015年03月27日 星期五 16时12分14秒
 *********************************************************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


extern int num;         //  声明一个外部变量,定义时使用int num = 30;

extern int ex_num;      //  声明一个外部变量,定义时2使用extern int ex_num = 20;
extern int value;       //  声明一个外部变量,定义时使用int value;

extern char str[81];

int a;                  //  既是声明也是定义
extern int b;           //  只是声明不是定义            
int c = 10;             //  只是定义不是声明
extern int d = 20;      //  只是定义不是声明, 但是作为变量定义会有警告


int main(void)
{

    printf("num = %d\n", num);
    printf("ex_num = %d\n", ex_num);
    printf("value = %d\n", value);
    printf("str = %s\n", str);

    printf("a = %d\n", a);
//  printf("%d\n", b);  // ERROR, 链接错误,找不到变量定义
    printf("c = %d\n", c);
    printf("d = %d\n", d);

    return EXIT_SUCCESS;
}
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Makefile

#Makefile
main:extern.o main.o
    gcc $^ -o $@

extern.o:extern.c
    gcc  -c $^ -o $@ 

main.o:main.c
    gcc  -c $^ -o $@ 

clean:
    rm extern.o main.o
    rm main


转载:http://blog.csdn.net/gatieme/article/details/44678447

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