編輯本段extern 變量
在一個源文件裏定義了一個
數組：char a[6];
在另外一個文件裏用下列語句進行了聲明：extern char *a；
請問，這樣可以嗎？
答案與分析：
1)、不可以，程序運行時會告訴你非法訪問。原因在於，指向類型T的
指針並不等價於類型T的數組。extern char *a聲明的是一個指針變量而不是字符數組，因此與實際的定義不同，從而造成運行時非法訪問。應該將聲明改爲extern char a[ ]。
2)、例子分析如下，如果a[] = "abcd",則外部變量a=0x12345678 (數組的起始地址)，而*a是重新定義了一個指針變量a的地址可能是0x87654321,直接使用*a是錯誤的.
3)、這提示我們，在使用extern時候要嚴格對應聲明時的格式，在實際編程中，這樣的錯誤屢見不鮮。
4)、extern用在變量聲明中常常有這樣一個作用，你在*.c文件中聲明瞭一個全局的變量，這個全局的變量如果要被引用，就放在*.h中並用extern來聲明。
1、 聲明外部變量
現代編譯器一般採用按文件編譯的方式，因此在編譯時，各個文件中定義的全局變量是
互相透明的，也就是說，在編譯時，全局變量的可見域限制在文件內部。下面舉一個簡單的例子。創建一個工程，裏面含有A.cpp和B.cpp兩個簡單的C++源文件：
//A.cpp
int i;
void main()
{
}
//B.cpp
int i;
這兩個文件極爲簡單，在A.cpp中我們定義了一個全局變量i，在B中我們也定義了一個全局變量i。
我們對A和B分別編譯，都可以正常通過編譯，但是進行鏈接的時候，卻出現了錯誤，錯誤提示如下：
Linking...
B.obj : error LNK2005: "int i" (?i@@3HA) already defined in A.obj
Debug/A.exe : fatal error LNK1169: one or more multiply defined symbols found
Error executing link.exe.
A.exe - 2 error(s), 0 warning(s)
這就是說，在編譯階段，各個文件中定義的全局變量相互是透明的，編譯A時覺察不到B中也定義了i，同樣，編譯B時覺察不到A中也定義了i。
但是到了鏈接階段，要將各個文件的內容“合爲一體”，因此，如果某些文件中定義的全局變量名相同的話，在這個時候就會出現錯誤，也就是上面提示的重複定義的錯誤。
因此，各個文件中定義的全局變量名不可相同。
在鏈接階段，各個文件的內容（實際是編譯產生的obj文件）是被合併到一起的，因而，定義於某文件內的全局變量，在鏈接完成後，它的可見範圍被擴大到了整個程序。
這樣一來，按道理說，一個文件中定義的全局變量，可以在整個程序的任何地方被使用，舉例說，如果A文件中定義了某全局變量，那麼B文件中應可以使用該變量。修改我們的程序，加以驗證：
//A.cpp
void main()
{
i = 100; //試圖使用B中定義的全局變量
}
//B.cpp
int i;
編譯結果如下：
Compiling...
A.cpp
C:\Documents and Settings\wangjian\
桌面\try extern\A.cpp(5) : error C2065: 'i' : undeclared identifier
Error executing cl.exe.
A.obj - 1 error(s), 0 warning(s)
編譯錯誤。
其實出現這個錯誤是意料之中的，因爲：文件中定義的全局變量的可見性擴展到整個程序是在鏈接完成之後，而在編譯階段，他們的可見性仍侷限於各自的文件。
編譯器的目光不夠長遠，編譯器沒有能夠意識到，某個變量符號雖然不是本文件定義的，但是它可能是在其它的文件中定義的。
雖然編譯器不夠遠見，但是我們可以給它提示，幫助它來解決上面出現的問題。這就是extern的作用了。
extern的原理很簡單，就是告訴編譯器：“你現在編譯的文件中，有一個標識符雖然沒有在本文件中定義，但是它是在別的文件中定義的全局變量，你要放行！”
我們爲上面的錯誤程序加上extern關鍵字：
//A.cpp
extern int i;
void main()
{
i = 100; //試圖使用B中定義的全局變量
}
//B.cpp
int i;
順利通過編譯，鏈接。
extern 函數1
常見extern放在函數的前面成爲函數聲明的一部分，那麼，
C語言的
關鍵字extern在函數的聲明中起什麼作用？
答案與分析：
如果函數的聲明中帶有關鍵字extern，僅僅是暗示這個函數可能在別的源文件裏定義，沒有其它作用。即下述兩個函數聲明沒有明顯的區別：
extern int f(); 和int f();
當然，這樣的用處還是有的，就是在程序中取代include “*.h”來聲明函數，在一些複雜的項目中，我比較習慣在所有的函數聲明前添加extern修飾。
extern 函數2
當函數提供方單方面修改函數原型時，如果使用方不知情繼續沿用原來的extern申明，這樣編譯時編譯器不會報錯。但是在運行過程中，因爲少了或者多了輸入參數，往往會造成系統錯誤，這種情況應該如何解決？
答案與分析：
目前業界針對這種情況的處理沒有一個很完美的方案，通常的做法是提供方在自己的xxx_pub.h中提供對外部
接口的聲明，然後調用方include該頭文件，從而省去extern這一步。以避免這種錯誤。
寶劍有雙鋒，對extern的應用，不同的場合應該選擇不同的做法。
extern “C”
在
C++環境下使用C函數的時候，常常會出現編譯器無法找到obj模塊中的C函數定義，從而導致鏈接失敗的情況，應該如何解決這種情況呢？
答案與分析：
C++語言在編譯的時候爲了解決函數的多態問題，會將函數名和參數聯合起來生成一箇中間的函數名稱，而C語言則不會，因此會造成鏈接時找不到對應函數的情況，此時C函數就需要用extern “C”進行鏈接指定，這告訴編譯器，請保持我的名稱，不要給我生成用於鏈接的中間函數名。
下面是一個標準的寫法：
//在.h文件的頭上
#ifdef __cplusplus
#if __cplusplus
extern "C"{
#endif
#endif /* __cplusplus */
…
…
//.h文件結束的地方
#ifdef __cplusplus
#if __cplusplus
}
#endif
#endif /* __cplusplus */
C++中extern c的深層探索
C++語言的創建初衷是“a better C”，但是這並不意味着C++中類似C語言的全局變量和函數所採用的編譯和連接方式與C語言完全相同。作爲一種欲與C兼容的語言，C++保留了一部分過程式語言的特點（被世人稱爲“不徹底地面向對象”），因而它可以定義不屬於任何類的全局變量和函數。但是，C++畢竟是一種面向對象的程序設計語言，爲了支持函數的重載，C++對全局函數的處理方式與C有明顯的不同。
2.從標準頭文件說起
某企業曾經給出如下的一道面試題：
面試題
爲什麼標準頭文件都有類似以下的結構？
#ifndef __INCvxWorksh
#define __INCvxWorksh
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*...*/
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /* __INCvxWorksh */
分析
顯然，頭文件中的編譯宏“#ifndef __INCvxWorksh、#define __INCvxWorksh、#endif” 的作用是防止該頭文件被重複引用。
那麼
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#ifdef __cplusplus
}
#endif
的作用又是什麼呢？我們將在下文一一道來。
3.深層揭密extern "C"
extern "C" 包含雙重含義，從字面上即可得到：首先，被它修飾的目標是“extern”的；其次，被它修飾的目標是“C”的。讓我們來詳細解讀這兩重含義。
被extern "C"限定的函數或變量是extern類型的；
extern是C/C++語言中表明函數和全局變量作用範圍（可見性）的關鍵字，該關鍵字告訴編譯器，其聲明的函數和變量可以在本模塊或其它模塊中使用。記住，下列語句：
extern int a;
僅僅是一個變量的聲明，其並不是在定義變量a，並未爲a分配內存空間。變量a在所有模塊中作爲一種全局變量只能被定義一次，否則會出現連接錯誤。
通常，在模塊的頭文件中對本模塊提供給其它模塊引用的函數和全局變量以關鍵字extern聲明。例如，如果模塊B欲引用該模塊A中定義的全局變量和函數時只需包含模塊A的頭文件即可。這樣，模塊B中調用模塊A中的函數時，在編譯階段，模塊B雖然找不到該函數，但是並不會報錯；它會在連接階段中從模塊A編譯生成的目標代碼中找到此函數。
與extern對應的關鍵字是static，被它修飾的全局變量和函數只能在本模塊中使用。因此，一個函數或變量只可能被本模塊使用時，其不可能被extern “C”修飾。
被extern "C"修飾的變量和函數是按照C語言方式編譯和連接的；
未加extern “C”聲明時的編譯方式
首先看看C++中對類似C的函數是怎樣編譯的。
作爲一種面向對象的語言，C++支持函數重載，而過程式語言C則不支持。函數被C++編譯後在符號庫中的名字與C語言的不同。例如，假設某個函數的原型爲：
void foo( int x, int y );
該函數被C編譯器編譯後在符號庫中的名字爲_foo，而C++編譯器則會產生像_foo_int_int之類的名字（不同的編譯器可能生成的名字不同，但是都採用了相同的機制，生成的新名字稱爲“mangled name”）。
_foo_int_int這樣的名字包含了函數名、函數參數數量及類型信息，C++就是靠這種機制來實現函數重載的。例如，在C++中，函數void foo( int x, int y )與void foo( int x, float y )編譯生成的符號是不相同的，後者爲_foo_int_float。
同樣地，C++中的變量除支持局部變量外，還支持類成員變量和全局變量。用戶所編寫程序的類成員變量可能與全局變量同名，我們以"."來區分。而本質上，編譯器在進行編譯時，與函數的處理相似，也爲類中的變量取了一個獨一無二的名字，這個名字與用戶程序中同名的全局變量名字不同。
未加extern "C"聲明時的連接方式
假設在C++中，模塊A的頭文件如下：
// 模塊A頭文件 moduleA.h
#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
int foo( int x, int y );
#endif
在模塊B中引用該函數：
// 模塊B實現文件 moduleB.cpp
#include "moduleA.h"
foo(2,3);
實際上，在連接階段，連接器會從模塊A生成的目標文件moduleA.obj中尋找_foo_int_int這樣的符號！
加extern "C"聲明後的編譯和連接方式
加extern "C"聲明後，模塊A的頭文件變爲：
// 模塊A頭文件 moduleA.h
#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
extern "C" int foo( int x, int y );
#endif
在模塊B的實現文件中仍然調用foo( 2,3 )，其結果是：
（1）模塊A編譯生成foo的目標代碼時，沒有對其名字進行特殊處理，採用了C語言的方式；
（2）連接器在爲模塊B的目標代碼尋找foo(2,3)調用時，尋找的是未經修改的符號名_foo。
如果在模塊A中函數聲明瞭foo爲extern "C"類型，而模塊B中包含的是extern int foo( int x, int y ) ，則模塊B找不到模塊A中的函數；反之亦然。
所以，可以用一句話概括extern “C”這個聲明的真實目的（任何語言中的任何語法特性的誕生都不是隨意而爲的，來源於真實世界的需求驅動。我們在思考問題時，不能只停留在這個語言是怎麼做的，還要問一問它爲什麼要這麼做，動機是什麼，這樣我們可以更深入地理解許多問題）：
實現C++與C及其它語言的混合編程。
明白了C++中extern "C"的設立動機，我們下面來具體分析extern "C"通常的使用技巧。
4.extern "C"的慣用法
（1）在C++中引用C語言中的函數和變量，在包含C語言頭文件（假設爲cExample.h）時，需進行下列處理：
extern "C"
{
#include "cExample.h"
}
而在C語言的頭文件中，對其外部函數只能指定爲extern類型，C語言中不支持extern "C"聲明，在.c文件中包含了extern "C"時會出現編譯語法錯誤。
筆者編寫的C++引用C函數例子工程中包含的三個文件的源代碼如下：
/* c語言頭文件：cExample.h */
#ifndef C_EXAMPLE_H
#define C_EXAMPLE_H
extern int add(int x,int y);
#endif
/* c語言實現文件：cExample.c */
#include "cExample.h"
int add( int x, int y )
{
return x + y;
}
// c++實現文件，調用add：cppFile.cpp
extern "C"
{
#include "cExample.h"
}
int main(int argc, char* argv[])
{
add(2,3);
return 0;
}
如果C++調用一個C語言編寫的.DLL時，當包括.DLL的頭文件或聲明接口函數時，應加extern "C" { }。
（2）在C中引用C++語言中的函數和變量時，C++的頭文件需添加extern "C"，但是在C語言中不能直接引用聲明瞭extern "C"的該頭文件，應該僅將C文件中將C++中定義的extern "C"函數聲明爲extern類型。
筆者編寫的C引用C++函數例子工程中包含的三個文件的源代碼如下：
//C++頭文件 cppExample.h
#ifndef CPP_EXAMPLE_H
#define CPP_EXAMPLE_H
extern "C" int add( int x, int y );
#endif
//C++實現文件 cppExample.cpp
#include "cppExample.h"
int add( int x, int y )
{
return x + y;
}
/* C實現文件 cFile.c
/* 這樣會編譯出錯：#include "cExample.h" */
extern int add( int x, int y );
int main( int argc, char* argv[] )
{
add( 2, 3 );
return 0;
}
