转载理解C语言中的关键字extern

Posted 2020-08-11 米罗西

原文：理解C语言中的关键字extern

 

最近写了一段C程序，编译时出现变量重复定义的错误，自己查看没发现错误。使用Google发现，自己对extern理解不透彻，我搜到了这篇文章，写得不错。我拙劣的翻译了一下。(原文：http://www.geeksforgeeks.org/understanding-extern-keyword-in-c/)

  我确定这篇文章对c语言的初学者会有很大的帮助，因为这将使他们更好更熟练的使用c语言。所以就让我先来说说extern关键字在变量和函数上的应用。最基本的extern关键字扩展了变量和函数的可见度。这可能就是它为什么命名为extern的原因。

几乎所有人都知道声明和定义变量(函数)的意义，但是为了这篇文章的完整性，我想弄清楚它们。声明一个变量(函数)只是表明这个变量(函数)存在于程序的某个地方，并没有为它们分配内存。但是，声明变量(函数)具有重要作用，那就是说明变量(函数)的类型。因此，当一个变量声明，程序知道变量的类型，在函数声明的情况下，程序知道函数的参数和返回类型。这就是所谓的声明。来到定义，当我们定义一个变量(函数)，除了声明的作用，它也为该变量(函数)分配内存。因此，我们可以认为声明是定义的子集。从上面的说明，显而易见，变量(函数)可以声明多次，只能定义一次。

现在回到我们的主要目标：理解C语言中的关键字extern。我已经解释过声明和定义的作用了，因为我们必须借助它们来理解关键字extern。我们先来了解一种简单的情况，extern对函数的作用。默认情况下，声明和定义一个函数，都有一个extern的前缀，这意味着在声明和定义函数时，前面不写extern，它也是默认存在的。例如下面的代码。

1	int foo(int arg1, char arg2);

声明的函数前面没有extern，但编译器会在前面加上关键字extern，如下

1	extern int foo(int arg1, char arg2);

定义函数的情况和上面一样(函数的定义是指带有函数体)。因此，每当我们定义一个函数的时候，前面总会有默认的关键字extern。由于声明可以多次重复，定义只能完成一次，我们可以看到一个函数的声明可以在多个C/H文件或单个的C/H文件中重复多次。但是该函数实际只定义了一次(仅在一个文件中)。这样的函数在整个程序中都是可见的，任何文件任何地方都可以调用。(通过函数的声明，编译器在编译时就知道函数定义在哪里)。

第二种情况，extern对变量的作用。如何声明一个变量而不定义它？这是一个理解extern对变量作用的重要问题，答案如下：

1	extern int var;

在上面，一个整型变量var被声明(没有定义，没有分配内存)。并且，根据需要，我们可以声明多次。

现在，如何定义一个变量？答案如下：

1

int var;

在这里，声明及定义了一个整型变量var(声明是定义的子集，定义一个变量就包含了声明)，这里还为变量var分配了内存。现在，让我们感到惊讶的是，当我们定义或声明一个函数时，前面会有默认的extern，但对于变量的情况就不一样了。如果变量也和函数一样，那么它们永远不会分配内存，它们仅仅被声明。因此，当我们想要声明而不定义一个变量就需要加上关键字extern。此外extern将变量的能见度延伸到了整个程序，我们知道变量声明和定义的地方，可以在整个程序的任何地方使用它们。下面借助几个例子来理解extern

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int var; int main(void) { var = 10; return 0; }

分析：程序编译成功，var是一个全局变量(隐势声明)

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extern int var; int main(void) { return 0; }

分析：程序编译成功，这里var只被声明，其他地方没有使用var，所以没问题。

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extern int var; int main(void) { var = 10; return 0; }

分析：程序编译错误，由于声明了变量var，而没有在其他地方定义，从本质上讲，没有为var分配内存，程序又要给它赋值。

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#include "somefile.h" extern int var; int main(void) { var = 10; return 0; }

分析：如果文件somefile.h文件中有定义变量var, 程序将会编译成功。

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extern int var = 0; int main(void) { var = 10; return 0; }

分析：猜猜上面的代码能否编译成功？在这里按照C的标准是可以编译通过的。声明一个变量并给它初始化一个值，则该变量的内存将被分配，即该变量被定义。(有的编译器会报告一个警告：warning: ‘extern‘ variable has an initializer)

所以，我们可以得出结论：

1. 声明可以多次，定义只能一次。

2. 关键字extern用于扩展变量和函数的可见性。

3. 由于函数默认存在extern,不需要再定义和声明的时候使用extern。

4. 当变量使用extern时，它只是声明没有定义。

5. 当变量用extern声明并且有初始化时，和变量的定义一样。