C语言 ---- 关键字 extern

(1) 引用同一个文件中的变量（忽略这个场景）

#include<stdio.h>
int func(void);
int main(void)
{
    func(); //1
    extern int num;
    printf("%d",num); //2
    return 0;
}
int num = 3;
int func()
{
    printf("%d\n",num);
}

2、引用另一个文件中的变量

#ifndef __ADD_H
#define __ADD_H
#include <stdio.h>
//声明变量可被其它文件引用
extern int add_count;
//声明函数可被其它文件引用
extern int add(int a, int b);
#endif 

3、引用另一个文件中的函数

#ifndef __ADD_H
#define __ADD_H
#include <stdio.h>
//声明变量可被其它文件引用
extern int add_count;
//声明函数可被其它文件引用
extern int add(int a, int b);
#endif 

1. extern 的作用

• 声明外部变量或函数：

  • extern 用于告诉编译器，某个变量或函数是在其他文件中定义的，当前文件只是引用它。

• 跨文件共享：

  • 通过 extern，可以在多个文件之间共享全局变量和函数。

---

2. extern 的用法

（1）修饰全局变量

• 声明外部变量：

  • 在一个文件中定义全局变量，在其他文件中使用 extern 声明该变量。

• 示例：

  // file1.c
  int global_var = 10; // 定义全局变量
  
  // file2.c
  extern int global_var; // 声明外部变量
  
  void print_var() 
  {
      printf("global_var = %d\n", global_var); // 输出 global_var = 10
  }

（2）修饰函数

• 声明外部函数：

  • 在一个文件中定义函数，在其他文件中使用 extern 声明该函数。

• 示例：

  // file1.c
  void func() 
  {
      printf("Hello from func!\n");
  }
  
  // file2.c
  extern void func(); // 声明外部函数
  
  int main() 
  {
      func(); // 调用 func
      return 0;
  }

---

3. extern 的注意事项

（1）变量的定义与声明

• 定义：

  • 定义变量时会分配内存。

  • 例如：int global_var = 10;

• 声明：

  • 声明变量时不会分配内存，只是告诉编译器变量在其他地方定义。

  • 例如：extern int global_var;

（2）避免重复定义

• 全局变量只能在一个文件中定义，其他文件只能通过 extern 声明。

• 如果多个文件定义了同名全局变量，会导致链接错误。

（3）初始化

• 使用 extern 声明变量时不能初始化。

• 例如：

  extern int global_var = 10; // 错误：不能初始化

（4）与 static 的区别

• static 限制变量或函数的作用域为当前文件。

• extern 扩展变量或函数的作用域为多个文件。

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4. extern 的常见用途

（1）跨文件共享全局变量

• 在大型项目中，多个文件可能需要共享某些全局变量。

• 示例：

  // config.h
  extern int debug_mode; // 声明外部变量
  
  // config.c
  int debug_mode = 1; // 定义全局变量
  
  // main.c
  #include "config.h"
  
  int main() 
  {
      if (debug_mode) 
      {
          printf("Debug mode is on\n");
      }
      return 0;
  }

（2）跨文件共享函数

• 在模块化设计中，函数可能在一个文件中定义，在其他文件中调用。

• 示例：

  // utils.h
  extern void print_message(const char *msg); // 声明外部函数
  
  // utils.c
  #include <stdio.h>
  
  void print_message(const char *msg) 
  {
      printf("Message: %s\n", msg);
  }
  
  // main.c
  #include "utils.h"
  
  int main() 
  {
      print_message("Hello, world!");
      return 0;
  }

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5. extern "C" 的作用（C++ 中）

在 C++ 中，extern "C" 用于告诉编译器按照 C 语言的规则编译函数，以便在 C++ 代码中调用 C 语言编写的函数。

（1）用途

• 在 C++ 中调用 C 语言编写的库函数。

• 避免 C++ 的名称修饰（Name Mangling）。

（2）示例

// mylib.h
#ifdef __cplusplus
extern "C" 
{
#endif

void my_function(); // 按照 C 语言的规则编译

#ifdef __cplusplus
}
#endif

// mylib.c
#include <stdio.h>

void my_function() 
{
    printf("Hello from C function!\n");
}

// main.cpp
#include "mylib.h"

int main() 
{
    my_function(); // 调用 C 函数
    return 0;
}

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6. 总结

• extern 用于声明外部变量或函数，实现跨文件共享。

• 全局变量只能在一个文件中定义，其他文件通过 extern 声明。

• extern "C" 用于在 C++ 中调用 C 语言编写的函数。

• 合理使用 extern 可以提高代码的模块化和可维护性。