附录1 外部变量

外部变量的定义形式是：
extern 类型说明符 变量名；
所谓"外部"是相对于函数"内部"而言的，Ｃ语言的外部变量就是定义在所有函数之外的全局变量。它可以被所有的函数访问，在所有函数体的内部都是有效的，所以函数之间可以通过外部变量直接传递数据。

例1： 分析程序运行结果。

#include <stdio.h> int x; /* 说明外部变量x */ main( ) { void addone( ), subone( ); x=1; /* 为外部变量x赋值 */ printf ("x begins is %d/n", x); addone ( ); subone ( ); subone ( ); addone ( ); addone ( ); printf ("x winds up as %d/n", x); } void addone ( void ) { x++; /* 使用外部变量x */ printf ("add 1 to make %d/n", x); } void subone(void) { x--; /* 使用外部变量x */ printf ("substract 1 to make %d/n", x); }
　　在程序的最前面语句"int x;"说明了变量x；该说明语句的位置在所有函数之外，所以变量"x"为外部变量，对函数main、addone和subone来说，变量x是全局变量，在这些函数的内部都是有效的。
函数addone和subone都是void型函数，它们没有返回值，没有形参。函数间的数据传递都是靠外部变量x进行的。执行程序中，main中将x赋值为１，调用addone函数，"x++"后x为2；调用subone时，"x--"后x为1，第二次调用subone函数，"x--"后x的值为0，分析程序运行过程可以得到程序的执行结果为：
x begins is 1
add 1 to make 2
substract 1 to make 1
substract 1 to make 0
add 1 to make 1
add 1 to make 2
x winds up as 2

　　外部变量在编译的时侯由系统分配永久的存储空间。如果外部变量的说明与使用在同一个文件中，则在该文件中的函数在使用外部变量时，不需要再进行其它的说明，可以直接使用。当外部变量的说明与使用在两个不同的文件，要使用其它文件中说明的外部变量，就必须在使用该外部变量之前，使用"extern"存储类型说明符进行变量"外部"说明。
"extern"仅仅是说明变量是"外部的"，以及它的类型，并不真正分配存储空间。在将若干个文件连接生成一个完整的可运行程序时，系统会将不同文件中使用的同一外部变量连在一起，使用同一系统分配的存储单元。
Ｃ语言中不仅有外部变量，而且有外部函数。由于Ｃ语言不允许在函数内部再定义函数，所以一个函数相对于另一函数本身就是外部的。当要调用的函数在另一个文件中时，在要调用的函数中，无论被调用的函数是什么类型，都必须用"extern"说明符说明被调用函数是"外部函数"。

 

　　例2：下列程序由两个文件组成，请分析运行结果。

/* 文件一 */ int x = 10; /* 定义外部变量x和y */ int y = 10; void add ( void ) { y=10+x; x*=2; } main ( ) { extern void sub( ); /* 在调用函数中说明函数sub是void型的外部函数 */ x += 5; add( ); sub( ); /* 分别调用函数 */ printf ("x=%d; y=%d/n", x, y); } /* 文件二 */ void sub (void) /* 函数sub定义在另一个文件中 */ { extern int x; /* 说明定义在另一个文件中的外部变量x */ x -= 5; }   

　　程序由两个文件组成。文件一中说明两个外部变量x和y，main函数中调用了两个函数add和sub。其中函数sub不在文件一中，所以函数main中要使用"extern void sub()"语句说明函数sub是外部函数且无返回值；而函数add是在文件一中定义的，所以不必再进行说明。在文件二的函数sub中，要使用文件一中的外部变量x，所以函数sub中要用"extern int x"语句说明变量x是一个外部整型变量。程序编译后进行连接，文件一和文件二中的外部变量x会连接在一起，使用同一系统分配的存储单元。
运行程序，在main中执行语句"x+=5"，即x=10+5=15；然后调用add函数执行"y=10+x"，y=10+15=25，执行"x*=2"，x=15*2=30；返回main函数后再调用sub函数，执行"x-=5"，x=30-5=25。程序最终运行结果为：
x=25; y=25

 

例3： 分析运行结果。

/* 文件一 */ int x=10; /* 说明外部变量x和y */ int y=10; extern void sub( ); /* 在所有函数之外说明外部函数sub，则在每个调用外 */ /* 部函数sub的函数中，不再需要进行外部函数说明 */ void add(void) { int y=5; /* 说明自动变量y */ y=10+x; x *= 2; printf("add:y=%d; ", y); } main ( ) { x += 5; add( ); sub( ); /* 分别调用函数 */ printf ("main:x=%d; main:y=%d/n", x, y); } /* 文件二 */ extern int x; /* 说明另一文件中的外部变量x */ void sub(void) { int y=5; /* 说明自动变量y */ x -= y; printf("sub:y=%d; ", y); }
　　本程序与上例比较，在add函数内部使用"int y=5"语句说明了变量y。add函数内部的变量"y"与外部变量"y"不是同一变量。外部变量"y"是全局变量，在所有函数内部有效，而函数add中定义的变量"y"是自动变量，它局部于函数add本身。两个变量根本不同。由于函数add内部已经重新说明了同名的自动变量"y"，所以外部变量"y"在函数add内部是不可见的，函数add不能再对外部变量y进行数据存取。所以在add内部"y=10+x"仅仅是修改了自动变量"y"的值，而对外部变量"y"的值无丝毫影响，同样在函数sub内部也定义了一个自动变量y。调用sub函数，执行"y=5"，这时的"y"是sub内部定义的自动变量，它的值为5，与外部变量"y"没任何关系。在sub()执行语句中"x-=y"时的取值是自动变量y的值。所以程序运行结果为：
add:y=25; sub:y=5; main:x=25; main:y=10

　　外部变量的特点，决定了它可以在函数之间传递数据。在程序设计中，函数与函数之间传递数据是通过函数的参数及函数的返回值实现，由于函数只能返回一个值，这就有一定的局限性，而外部变量不受数量的限制。但外部变量不宜过多，因为，一方面，外部变量始终占据内存单元，会使程序的运行受到一定的影响，另一方面，外部变量使得程序各模块之间牵连太多，当一个外部变量的值被误改的时候，会给后续模块带来意外的错误。