(转)extern用法,全局变量与头文件

本文详细解释了extern关键字的用途,特别是在处理全局变量和函数声明时的重要性。通过对比定义与声明的区别,阐述了如何正确使用extern避免重复定义的问题。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

用#include可以包含其他头文件中变量、函数的声明,为什么还要extern关键字,如果我想引用一个全局变量或 函数a,我只要直接在源文件中包含#include<xxx.h> (xxx.h包含了a的声明)不就可以了么,为什么还要用extern呢??这个问题一直也是似是而非的困扰着我许多年了,今天上网狠狠查了一下总算小有 所获了:

头文件

首先说下头文件,其实头文件对计算机而言没什么作用,她只是在预编译时在#include的地方展开一下,没别的意义了,其实头文件主要是给别人看的。

我做过一个实验,将头文件的后缀改成xxx.txt,然后在引用该头文件的地方用

#include"xxx.txt"

编译,链接都很顺利的过去了,由此可知,头文件仅仅为阅读代码作用,没其他的作用了!

不管是C还是C++,你把你的函数,变量或者结构体,类啥的放在你的.c或者.cpp文件里。然后编译成lib,dll,obj,.o等等,然后别人用的时候 最基本的gcc hisfile.cpp yourfile.o|obj|dll|lib 等等。
但对于我们程序员而言,他们怎么知道你的lib,dll...里面到底有什么东西?要看你的头文件。你的头文件就是对用户的说明。函数,参数,各种各样的接口的说明。
    那既然是说明,那么头文件里面放的自然就是关于函数,变量,类的“声明”了。记着,是“声明”,不是“定义”。
那么,我假设大家知道声明和定义的区别。所以,最好不要傻嘻嘻的在头文件里定义什么东西。比如全局变量:

#ifndef _XX_头文件.H
#define _XX_头文件.H
int A;
#endif

那么,很糟糕的是,这里的int A是个全局变量的定义,所以如果这个头文件被多次引用的话,你的A会被重复定义
显 然语法上错了。只不过有了这个#ifndef的条件编译,所以能保证你的头文件只被引用一次,不过也许还是会岔子,但若多个c文件包含这个头文件时还是会 出错的,因为宏名有效范围仅限于本c源文件,所以在这多个c文件编译时是不会出错的,但在链接时就会报错,说你多处定义了同一个变量,

Linking...
incl2.obj : error LNK2005: "int glb" (?glb@@3HA) already defined in incl1.obj
Debug/incl.exe : fatal error LNK1169: one or more multiply defined symbols found

注意!!!

extern

这个关键字真的比较可恶,在声明的时候,这个extern居然可以被省略,所以会让你搞不清楚到底是声明还是定义,下面分变量和函数两类来说:

(1)变量

尤其是对于变量来说。
extern int a;//声明一个全局变量a
int a; //定义一个全局变量a

extern int a =0 ;//定义一个全局变量a 并给初值。
int a =0;//定义一个全局变量a,并给初值,

第四个 等于 第 三个,都是定义一个可以被外部使用的全局变量,并给初值。
糊涂了吧,他们看上去可真像。但是定义只能出现在一处。也就是说,不管是int a;还是extern int a=0;还是int a=0;都只能出现一次,而那个extern int a可以出现很多次。

当你要引用一个全局变量的时候,你就要声明,extern int a;这时候extern不能省略,因为省略了,就变成int a;这是一个定义,不是声明。

(2)函数
     函数,函数,对于函数也一样,也是定义和声明,定义的时候用extern,说明这个函数是可以被外部引用的,声明的时候用extern说明这是一个声明。 但由于函数的定义和声明是有区别的,定义函数要有函数体,声明函数没有函数体,所以函数定义和声明时都可以将extern省略掉,反正其他文件也是知道这个函数是在其他地方定义的,所以不加extern也行。两者如此不同,所以省略了extern也不会有问题。
    比如:

int fun(void)
{
return 0;
}

很好,我们定义了一个全局函数

int fun(void);
我们对它做了个声明,然后后面就可以用了
加不加extern都一样
我们也可以把对fun的声明 放在一个头文件里,最后变成这样

int fun(void);//函数声明,所以省略了extern,完整些是extern int fun(void);

int fun(void)
{
return 0;
}//一个完整的全局函数定义,因为有函数体,extern同样被省略了。
然后,一个客户,一个要使用你的fun的客户,把这个头文件包含进去,ok,一个全局的声明。没有问题。
但是,对应的,如果是这个客户要使用全局变量,那么要extern 某某变量;不然就成了定义了。

总结下:

对变量而言,如果你想在本源文件中使用另一个源文件的变量,就需要在使用前用extern声明该变量,或者在头文件中用extern声明该变量;

对函数而言,如果你想在本源文件中使用另一个源文件的函数,就需要在使用前用声明该变量,声明函数加不加extern都没关系,所以在头文件中函数可以不用加extern。

转载于:https://www.cnblogs.com/hanyulcf/archive/2010/09/10/extern.html

### C/C++ 全局变量头文件中的正确声明方法和注意事项 #### 1. 使用 `extern` 关键字声明全局变量 为了确保全局变量能够在多个源文件之间共享,而不违反一次定义原则 (One Definition Rule),应当在一个 `.cpp` 文件中定义全局变量,在对应的头文件中仅通过 `extern` 进行声明。 例如: ```cpp // global_var.h #ifndef GLOBAL_VAR_H #define GLOBAL_VAR_H extern int myGlobalVar; #endif // GLOBAL_VAR_H ``` 上述代码片段展示了如何在头文件中声明一个名为 `myGlobalVar` 的全局变量[^2]。这里的关键在于使用了 `extern` 关键字,表明此变量的实际存储空间并不在此处分配,而是在另一个地方定义。 接着,在某个实现文件(`.cpp`)中完成实际的定义: ```cpp // global_var.cpp #include "global_var.h" int myGlobalVar = 42; ``` 这样做的好处是可以防止重复定义错误,并允许不同编译单元访问同一个全局变量实例[^3]。 #### 2. 避免直接在头文件中初始化全局变量 如果尝试直接在头文件中定义并初始化全局变量,则每次包含该头文件时都会创建一个新的副本,这通常不是预期的行为,并可能导致链接器报错或未定义行为。 考虑以下不推荐的做法: ```cpp // 错误示范:header.h int myGlobalVar = 10; // 不建议这样做 ``` 当多个源文件包含了这样的头文件时,每个翻译单元都会有自己独立的一份 `myGlobalVar` 变量拷贝,违背了一次定义规则的要求。 #### 3. 对于静态全局变量 (`static`) 的特殊处理 有时可能希望限制某些全局变量的作用范围到单个源文件内部,此时可利用关键字 `static` 来修饰这些变量。然而需注意的是,一旦加上 `static` 属性之后,即使其他文件试图借助 `extern` 去引用它也是不可能成功的,因为它的可见性和生命周期都被限定到了当前文件范围内。 示例代码如下所示: ```cpp // file_with_static_global.cpp static int secretNumber = 7; // 此变量只限本文件内可用 void setSecret(int newValue){ secretNumber = newValue; } int getSecret(){ return secretNumber; } ``` 尽管如此,还是强烈反对轻易改变此类静态全局数据成员的状态,除非确实必要。 #### 4. 推荐实践——封装全局状态 现代编程风格提倡减少裸露的全局变量数量,而采用类或者命名空间等方式来管理跨模块间的数据交互需求。比如可以通过设计单一职责的服务对象代替传统的自由漂浮型公共资源。 总结来说,合理运用 `extern` 是解决多文件项目里共享同一片内存区域的有效手段之一;同时也要警惕滥用全局变量带来的副作用风险,诸如潜在的竞争条件等问题[^4]。 ```cpp namespace GlobalState { int sharedValue = 0; void updateSharedValue(int value); int retrieveSharedValue(); } ``` 以上模式提供了一种更加结构化的方式来控制对外暴露接口的同时隐藏具体实现细节。 ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值