extern关键字

Posted 2020-08-04 绿水白川

extern是c/c++语言中表明函数和全局变量作用范围的关键字，该关键字告诉编译器，其声明的函数和变量可以在本模块或其它模块中使用。

通常在模块的头文件中对本模块提供给其它模块引用的函数和全局变量以关键字extern声明，例如，如果模块B欲引用模块A中定义的全局变量和函数时只需包含模块A的头文件即可，模块B在调用模块A中的函数时，在编译阶段，模块B虽然找不到该函数，但是并不会报错，它会在连接阶段从模块A编译生成的目标代码中找到此函数。

extern "C"是连接申明，被extern "C"修饰的变量和函数是按照C语言方式编译和连接的：C++支持函数重载，C则不支持，函数被C++编译后在符号库中的名字与C语言不同，如某个函数的原型为 void foo(int x, int y); 该函数被C编译器编译后在符号库的名字为_foo，而C++编译器则是_foo_int_int之类的名字，其中包含了函数名、函数参数及类型信息（正是通过此实现函数重载）。

C++中的变量除支持局部变量外，还支持类成员变量和全局变量，用户所编写程序的类成员变量可能 与全局变量同名，以"."来区分。

假设在C++中，模块A的头文件：

1 //moduleA.h
2 #ifdef MODULE_A_H
3 #define MODULE_A_H
4 int foo(int x, int y);
5 #endif

模块B中引用该函数：

//moduleB.cpp
#include "moduleA.h"
foo(2,3);

实际上，在连接阶段会从模块A生成的目标文件moduleA.obj中寻找_foo_int_int这样的符号。

加extern "C"声明后的编译和连接方式：

//moduleA.h
#ifdef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
extern "C" int foo(int x, int y);
#endif

在模块B中的实现不变，其结果是：

1. 模块A编译生成foo的目标代码时，没有对其名字进行特殊处理，采用了C语言的方式
2. 连接器在为模块B的目标代码寻找foo(2,3)调用时，寻找到的是未经改名的符号名_foo

如果在模块A中函数声明了extern "C"类型，而模块B中包含的是extern int foo(int x, int y)，则模块B找不到模块A中的函数，反之亦然。extern "C"用于C++与C及其它语言的混合编程。

extern "C"的惯用法:

 ⑴在C++中引用C语言中的函数和变量，在包含C语言头文件时，需进行如下处理：

extern "C"
{
    #include "cExample.h"
}

而在C语言头文件中，对其外部函数只能指定为extern类型，C语言不支持extern "C"声明，在.c文件中包含extern "C"时会出现编译语法错误。

C++引用C函数例子工程中包含的三个文件如下：

//cExample.h
#ifndef C_EXAMPLE_H
#define C_EXAMPLE_H
extern int add(int x, inty);
#endif

//cExample.c
#include "cExample.h"
int add(int x, int y){
 return x + y;
}

//cppFile.cpp
extern "C"
{
    #include "cExample.h"
}
int main(){
    add(2,3);
    return 0;
}

如果C++调用一个C语言编写的.dll时，当包括.dll头文件或声明接口函数时，应加extern "C"{}。

 ⑵在C中引用C++语言中的函数和变量时，C++的头文件中需添加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++定义的extern "C"函数声明为extern类型。

C引用C++函数例子工程中包含的三个文件如下：

//cppExample.h
#ifndef CPP_EXAMPLE_H
#define CPP_EXAMPLE_H
extern "C" int add(int x, int y);
#endif

//cppExample.cpp
#include "cppExample.h"
int add(int x, int y){
    return x + y;
}

//cFile.c
//这样编译会出错：#include "cppExample.h"
extern int add(int x, int y);
int main(){
    add(2,3);
    return 0;
}