c语言全局外部变量可以作用于多个模块,c语言中全局变量在多个文件中使用

本文介绍了在C语言中如何正确地在多个源文件间共享全局变量的方法。通过使用extern关键字声明外部变量,并在一个源文件中定义全局变量,可以在其他文件中引用此变量,避免重复定义错误。

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转自:https://www.eefocus.com/codevisionlife/blog/13-12/300658_1a0b8.html

用C语言编写程序的时候,我们经常会遇到这样一种情况:希望在头文件中定义一个全局变量,然后包含到两个不同的c文件中,希望这个全局变量能在两个文件中共用。

举例说明:项目文件夹project下有main.c、common.c和common.h三个文件,其中common.h文件分别#include在main.c和common.c文件中。现在希望声明一个字符型变量key,在main.c和common.c中公用。

有人想,既然是想两个文件都用,那就在common.h中声明一个unsigned char key,然后由于包含关系,在main.c和common.c中都是可见的,所以就能共用了。

想起来确实有道理,但是实际写出来,我们发现编译的时候编译器提示出错,一般提示大概都类似于:Error: L6200E: Symbol key multiply defined (by common.o and main.o).也就是说编译器认为我们重复定义了key这个变量。这是因为#include命令就是原封不同的把头文件中的内容搬到#include的位置,所以相当于main.c和common.c中都执行了一次unsigned char key,而C语言中全局变量是项目内(或者叫工程内)可见的,这样就造成了一个项目中两个变量key,编译器就认为是重复定义。

正确的解决办法:使用extern关键字来声明变量为外部变量。具体说就是在其中一个c文件中定义一个全局变量key,然后在另一个要使用key这个变量的c文件中使用extern关键字声明一次,说明这个变量为外部变量,是在其他的c文件中定义的全局变量。请注意我这里的用词:定义和声明。例如在main.c文件中定义变量key,在common.c文件中声明key变量为外部变量,这样这两个文件中就能共享这个变量key了。

(1)main.c文件

#include "common.h"

unsigned char key;

(2)common.c文件:

#include "common.h"

externunsigned char key;

其实就是变量定义和变量声明的区别,变量定义使用“数据类型+变量名称”的形式,编译器需要给他分配内存单元的;而变量声明使用“extern 变量类型+变量名称”的形式,是告诉编译器我这个变量将在其他外部c文件中定义,我这里只是在外部用它。编译器就不给他分配内存空间,而等到真正遇到变量定义的时候再给他分配内存空间。

1、普通变量定义成全局变量

如果是普通类型,完全可以不用*.h文件,直接在*.c文件中定义,在调用文件处用extern 声明,因为对于普通类型,编译器是可以识别的。比如在一个 my.c文件中,我定义了char name[10];那么在别的文件中只要用extern char name[](由于是声明,一位数组可以省略大小,但不建议用指针,比较指针和数组是两回事)外部声明就可以了,告诉编译器这个变量我已经定义过了,具体怎样,你慢慢找吧。这符合常理,因为char是编译器能自主识别的类型。

2、自定义结构体类型定义成全局变量 不同于普通类型,如果不预先通知编译器,编译器是不会识别你自定义的类型的。这个时候,*.h文件便出现了。不是定义结构类型不占内存吗?那好,我大结构体的定义放在*.h文件中,这样一来,无论你incude无数次,内存都不会被占用的。而且这样还有个好处,在别的文件中可以include这个*.h文件,这样,在这个文件中,编译器就可以识别你的自定义类型了,目的不就达到了?  假如我在global.h中定义了

typedef struct _POSITION

{

int x;

int y;

}POSITION;

那么我可以在一个global.c文件中实现全局变量的定义,不过要include那个*.h文件,比如/* ***global.c ******* */

include “global.h”

POSITION current,;

这样就定义了cunrrent这个变量,在别的文件中引用这个变量时,只要extern POSITION current;进行声明,然后就可以用了,不过这个文件也还得include "global.h" 因为如果不包含,在这个文件中是不识别POSITION类型的。

1.如何引用一个已经定义过的全局变量?

答:extern  可以用引用头文件的方式,也可以用extern关键字,如果用引用头文件方式来引用某个在头文件中声明的全局变理,假定你将那个编写错了,那么在编译期间会报错,如果你用extern方式引用时,假定你犯了同样的错误,那么在编译期间不会报错,而在连接期间报错。

2.全局变量可不可以定义在可被多个.C文件中?为什么?

答:可以,在不同的C文件中以

static形式来声明同名全局变量。

可以在不同的C文件中声明同名的全局变量,前提是其中只能有一个C文件中对此变量赋初值,此时连接不会出错。

### C语言多个文件全局变量的调用方法 #### 定义和声明全局变量 为了使全局变量能够在多个文件之间共享,通常的做法是在一个单独的源文件中定义该全局变量,并在其他需要访问此变量的源文件中通过`extern`关键字来声明它。 例如,在名为 `global_var.c` 的文件中定义了一个整型全局变量: ```c // global_var.c int sharedVariable = 42; ``` 而在其他的 `.c` 文件里,则只需要对外部链接的全局变量进行声明即可。这里需要注意的是,应该只在一个地方真正地分配存储空间给这个变量——即仅一次定义;其余地方都只是简单地告知编译器存在这样一个外部变量[^1]。 #### 使用文件管理声明 为了避免重复声明以及提高代码可维护性,推荐将所有的 extern 声明放在一个公共的头文件内,比如命名为 `globals.h`: ```c #ifndef GLOBALS_H_ #define GLOBALS_H_ extern int sharedVariable; #endif /* GLOBALS_H_ */ ``` 之后任何想要使用 `sharedVariable` 的`.c`文件都需要包含上述头文件: ```c #include "globals.h" void someFunction() { printf("The value of the shared variable is %d\n", sharedVariable); } ``` 这样做不仅简化了对同一变量多次使用的场景下的管理工作,而且有助于防止潜在的名字冲突问题[^3]。 #### 编写Makefile自动处理依赖关系 当项目规模逐渐增大时,手动追踪各个文件之间的相互依存可能会变得非常麻烦。因此创建合适的 Makefile 来自动化构建过程就显得尤为重要。下面是一个简单的例子用于说明如何设置规则以便正确编译涉及多个文件并含有全局变量的应用程序: ```makefile CC=gcc CFLAGS=-Wall -Wextra -std=c99 OBJS=main.o another_file.o global_var.o all: program program: $(OBJS) $(CC) $^ -o $@ %.o: %.c globals.h status.h $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@ ``` 在这个示例中,假设除了前面提到过的三个源文件之外还有一个主函数所在的 main.c 。每当修改了任何一个 .c 或者 .h 文件后重新运行 make ,工具会根据指定的模式匹配找到相应的命令来进行增量式的重编译操作[^4]。
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