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。
此外extern也可用来进行链接指定。
也就是说extern有两个作用,
第一个,
当它与"C"一起连用时,如: extern "C" void fun(int a, int b);
则告诉编译器在编译fun这个函数名时按着C的规则去翻译相应的函数名,而不是按照C++的规则,
C++的规则在翻译这个函数名时会把fun这个名字变得面目全非,可能是 [email protected]_int_int#%$,
也可能是别的,这要看编译器的"脾气"了(不同的编译器采用的方法不一样),
为什么这么做呢,因为C++支持函数的重载啊,在这里不去过多的论述这个问题,
如果你有兴趣可看这篇文章:http://www.cnblogs.com/tenjl-exv/p/7600347.html(C++重载)
第二个,
当extern不与"C"在一起修饰变量或函数时,如在头文件中: extern int g_Int;
它的作用就是声明函数或全局变量的作用范围的关键字,
其声明的函数和变量可以在本模块或其他模块中使用,
记住它是一个声明不是定义!
也就是说模块B(编译单元)要是引用模块A(编译单元)中定义的全局变量或函数时,
它只要包含模块A的头文件即可,在编译阶段,模块B虽然找不到该函数或变量,
但它不会报错,它会在连接时从模块A生成的目标代码中找到此函数。
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。
单方面修改extern 函数原型
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。
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 */
extern 函数声明
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。
关于这样做的原因和利弊可见下面的这个例子:“用extern修饰的全局变量”
(1) 在test1.h中有下列声明:
1 #ifndef TEST1H 2 #define TEST1H 3 extern char g_str[]; // 声明全局变量g_str 4 void fun1(); 5 #endif
(2) 在test1.cpp中
1 #include "test1.h" 2 char g_str[] = "123456"; // 定义全局变量g_str 3 void fun1() { cout << g_str << endl; }
(3) 以上是test1模块, 它的编译和连接都可以通过,如果我们还有test2模块也想使用g_str,只需要在原文件中引用就可以了
1 #include "test1.h" 2 void fun2(){ cout << g_str << endl; }
以上test1和test2可以同时编译连接通过,如果你感兴趣的话可以用ultraEdit打开test1.obj,
你可以在里面找到"123456"这个字符串,但是你却不能在test2.obj里面找到,
这是因为g_str是整个工程的全局变量,在内存中只存在一份,test2.obj这个编译单元不需要再有一份了,
不然会在连接时报告重复定义这个错误!
(4) 有些人喜欢把全局变量的声明和定义放在一起,这样可以防止忘记了定义,
如把上面test1.h改为
extern char g_str[] = "123456"; // 这个时候相当于没有extern
然后把test1.cpp中的g_str的定义去掉,这个时候再编译连接test1和test2两个模块时,会报连接错误,
这是因为你把全局变量g_str的定义放在了头文件之后,test1.cpp这个模块包含了test1.h,
所以定义了一次g_str,而test2.cpp也包含了test1.h所以再一次定义了g_str,
这个时候连接器在连接test1和test2时发现两个g_str。
如果你非要把g_str的定义放在test1.h中的话,那么就把test2的代码中#include "test1.h"去掉 换成:
1 #include "test1.h" 2 void fun2() { cout << g_str << endl; }
这个时候编译器就知道g_str是引自于外部的一个编译模块了,不会在本模块中再重复定义一个出来,
但是我想说这样做非常糟糕,因为你由于无法在test2.cpp中使用#include "test1.h",
那么test1.h中声明的其他函数你也无法使用了,除非也都用extern修饰,
这样的话你光声明的函数就要一大串,而且头文件的作用就是要给外部提供接口使用的,
所以 请记住,
只在头文件中做声明,真理总是这么简单。
extern 和 static
(1) extern 表明该变量在别的地方已经定义过了,在这里要使用那个变量.
(2) static 表示静态的变量,分配内存的时候, 存储在静态区,不存储在栈上面.
static 作用范围是内部连接的关系, 和extern有点相反。
它和对象本身是分开存储的,extern也是分开存储的,
但是extern可以被其他的对象用extern 引用,而static 不可以,只允许对象本身用它。
具体差别
首先,static与extern是一对“水火不容”的家伙,
也就是说extern和static不能同时修饰一个变量;
其次,static修饰的全局变量声明与定义同时进行,
也就是说当你在头文件中使用static声明了全局变量后,它也同时被定义了;
最后,static修饰全局变量的作用域只能是本身的编译单元,
也就是说它的“全局”只对本编译单元有效,其他编译单元则看不到它,如:
(1) test1.h: #ifndef TEST1H #define TEST1H static char g_str[] = "123456"; void fun1(); #endif (2) test1.cpp: #include "test1.h" void fun1() { cout << g_str << endl; }
(3) test2.cpp #include "test1.h" void fun2() { cout << g_str << endl; }
以上两个编译单元可以连接成功,
当你打开test1.obj时,你可以在它里面找到字符串"123456",
同时你也可以在test2.obj中找到它们,它们之所以可以连接成功而没有报重复定义的错误,
是因为虽然它们有相同的内容,但是存储的物理地址并不一样,就像是两个不同变量赋了相同的值一样,而这两个变量分别作用于它们各自的编译单元。
也许你比较较真,自己偷偷的跟踪调试上面的代码,结果你发现两个编译单元(test1,test2)的g_str的内存地址相同,
于是你下结论static修饰的变量也可以作用于其他模块,但是我要告诉你,那是你的编译器在欺骗你,
大多数编译器都对代码有优化功能,以达到生成的目标程序更节省内存,执行效率更高,
当编译器在连接各个编译单元的时候,它会把相同内容的内存只拷贝一份,
比如上面的"123456", 位于两个编译单元中的变量都是同样的内容,那么在连接的时候它在内存中就只会存在一份了,
如果你把上面的代码改成下面的样子,你马上就可以拆穿编译器的谎言:
(1) test1.cpp: #include "test1.h" void fun1() { g_str[0] = ‘‘a‘‘; cout << g_str << endl; } (2) test2.cpp #include "test1.h" void fun2() { cout << g_str << endl; } (3) void main() { fun1(); // a23456 fun2(); // 123456 }
这个时候你再跟踪代码时,就会发现两个编译单元中的g_str地址并不相同,
因为你在一处修改了它,所以编译器被强行的恢复内存的原貌,在内存中存在了两份拷贝给两个模块中的变量使用。
正是因为static有以上的特性,所以一般定义static全局变量时,都把它放在原文件中而不是头文件,
这样就不会给其他模块造成不必要的信息污染,同样记住这个原则吧!
extern 和const
C++中const修饰的全局常量据有跟static相同的特性,即它们只能作用于本编译模块中,
但是const可以与extern连用来声明该常量可以作用于其他编译模块中, 如 extern const char g_str[];
然后在原文件中别忘了定义: const char g_str[] = "123456";
所以当const单独使用时它就与static相同,而当与extern一起合作的时候,它的特性就跟extern的一样了!
所以对const我没有什么可以过多的描述,我只是想提醒你,
const char* g_str = "123456" 与 const char g_str[] ="123465"是不同的,
前面那个const 修饰的是char *而不是g_str,它的g_str并不是常量,它被看做是一个定义了的全局变量(可以被其他编译单元使用),
所以如果你想让char*g_str遵守const的全局常量的规则,
最好这么定义: const char* const g_str="123456".
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