extern 用法,全局變量與頭文件(重複定義)

用#include可以包含其他頭文件中變量、函數的聲明,爲什麼還要extern關鍵字,如果我想引用一個全局變量或函數a,我只要直接在源文件中包含#include<xxx.h>(xxx.h包含了a的聲明)不就可以了麼,爲什麼還要用extern呢??這個問題一直也是似是而非的困擾着我許多年了,今天上網狠狠查了一下總算小有所獲了:

頭文件

首先說下頭文件,其實頭文件對計算機而言沒什麼作用,她只是在預編譯時在#include的地方展開一下,沒別的意義了,其實頭文件主要是給別人看的。

我做過一個實驗,將頭文件的後綴改成xxx.txt,然後在引用該頭文件的地方用

#include"xxx.txt"

編譯,鏈接都很順利的過去了,由此可知,頭文件僅僅爲閱讀代碼作用,沒其他的作用了!

不管是C還是C++,你把你的函數,變量或者結構體,類啥的放在你的.c或者.cpp文件裏。然後編譯成lib,dll,obj,.o等等,然後別人用的時候最基本的gcc hisfile.cpp yourfile.o|obj|dll|lib 等等。
但對於我們程序員而言,他們怎麼知道你的lib,dll...裏面到底有什麼東西?要看你的頭文件。你的頭文件就是對用戶的說明。函數,參數,各種各樣的接口的說明。
   那既然是說明,那麼頭文件裏面放的自然就是關於函數,變量,類的“聲明”了。記着,是“聲明”,不是“定義”。
那麼,我假設大家知道聲明和定義的區別。所以,最好不要傻嘻嘻的在頭文件裏定義什麼東西。比如全局變量:

#ifndef_XX_頭文件.H
#define_XX_頭文件.H
intA;
#endif

那麼,很糟糕的是,這裏的intA是個全局變量的定義,所以如果這個頭文件被多次引用的話,你的A會被重複定義
顯然語法上錯了。只不過有了這個#ifndef的條件編譯,所以能保證你的頭文件只被引用一次,不過也許還是會岔子,但若多個c文件包含這個頭文件時還是會出錯的,因爲宏名有效範圍僅限於本c源文件,所以在這多個c文件編譯時是不會出錯的,但在鏈接時就會報錯,說你多處定義了同一個變量,

Linking...
incl2.obj : error LNK2005: "int glb" (?glb@@3HA) already defined inincl1.obj
Debug/incl.exe : fatal error LNK1169: one or more multiplydefined symbols found

注意!!!

extern

這個關鍵字真的比較可惡,在聲明的時候,這個extern居然可以被省略,所以會讓你搞不清楚到底是聲明還是定義,下面分變量和函數兩類來說:

(1)變量

尤其是對於變量來說。
extern int a;//聲明一個全局變量a
int a; //定義一個全局變量a

extern int a =0 ;//定義一個全局變量a並給初值。
int a =0;//定義一個全局變量a,並給初值,

第四個 等於 第 三個,都是定義一個可以被外部使用的全局變量,並給初值。
糊塗了吧,他們看上去可真像。但是定義只能出現在一處。也就是說,不管是int a;還是extern int a=0;還是inta=0;都只能出現一次,而那個extern int a可以出現很多次。

當你要引用一個全局變量的時候,你就要聲明,externint a;這時候extern不能省略,因爲省略了,就變成int a;這是一個定義,不是聲明。

(2)函數
    函數,函數,對於函數也一樣,也是定義和聲明,定義的時候用extern,說明這個函數是可以被外部引用的,聲明的時候用extern說明這是一個聲明。但由於函數的定義和聲明是有區別的,定義函數要有函數體,聲明函數沒有函數體,所以函數定義和聲明時都可以將extern省略掉,反正其他文件也是知道這個函數是在其他地方定義的,所以不加extern也行。兩者如此不同,所以省略了extern也不會有問題。
    比如:

int fun(void)
{
return 0;
}

很好,我們定義了一個全局函數

int fun(void);
我們對它做了個聲明,然後後面就可以用了
加不加extern都一樣
我們也可以把對fun的聲明 放在一個頭文件裏,最後變成這樣

int fun(void);//函數聲明,所以省略了extern,完整些是extern int fun(void);

int fun(void)
{
return 0;
}//一個完整的全局函數定義,因爲有函數體,extern同樣被省略了。
然後,一個客戶,一個要使用你的fun的客戶,把這個頭文件包含進去,ok,一個全局的聲明。沒有問題。
但是,對應的,如果是這個客戶要使用全局變量,那麼要extern 某某變量;不然就成了定義了。

總結下:

對變量而言,如果你想在本源文件中使用另一個源文件的變量,就需要在使用前用extern聲明該變量,或者在頭文件中用extern聲明該變量;

對函數而言,如果你想在本源文件中使用另一個源文件的函數,就需要在使用前用聲明該變量,聲明函數加不加extern都沒關係,所以在頭文件中函數可以不用加extern。


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