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extern 用法,全局變量與頭文件(重復定義)

.exe 類型 archive 展開 我想 很大的 不用 color 編程思想

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https://www.cnblogs.com/chengmin/archive/2011/09/26/2192008.html

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

用#include可以包含其他頭文件中變量、函數的聲明,為什麽還要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)不就可以了麽,為什麽還要用extern呢??這個問題一直也是似是而非的困擾著我許多年了,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麽作用,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,頭文件僅僅為閱讀代碼作用,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,他們怎麽知道你的lib,dll...裏面到底有什麽東西?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,那麽頭文件裏面放的自然就是關於函數,變量,類的“聲明”了。記著,是“聲明”,不是“定義”。
那麽,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麽東西。比如全局變量:

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

那麽,很糟糕的是,這裏的int A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會被重復定義
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,因為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 in incl1.obj
Debug/incl.exe : fatal error LNK1169: one or more multiply defined symbols found

註意!!!

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int a=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,extern int a;這時候extern不能省略,因為省略了,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,因為有函數體,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,那麽要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都沒關系,所以在頭文件中函數可以不用加extern。

C程序采用模塊化的編程思想,需合理地將一個很大的軟件劃分為一系列功能獨立的部分合作完成系統的需求,在模塊的劃分上主要依據功能。模塊由頭文件和實現文件組成,對頭文件和實現文件的正確使用方法是:
規則1 頭文件(.h)中是對於該模塊接口的聲明,接口包括該模塊提供給其它模塊調用的外部函數及外部全局變量,對這些變量和函數都需在.h中文件中冠以extern關鍵字聲明;
規則2 模塊內的函數和全局變量需在.c文件開頭冠以static關鍵字聲明;
規則3 永遠不要在.h文件中定義變量;
許多程序員對定義變量和聲明變量混淆不清,定義變量和聲明變量的區別在於定義會產生內存分配的操作,是匯編階段的概念;而聲明則只是告訴包含該聲明的模塊在連接階段從其它模塊尋找外部函數和變量。如:
int a = 5;
#include “module1.h”
#include “module1.h”
#include “module1.h”
以上程序的結果是在模塊1、2、3中都定義了整型變量a,a在不同的模塊中對應不同的地址單元,這明顯不符合編寫者的本意。正確的做法是:
extern int a;
#include “module1.h”
int a = 5;
#include “module1.h”
#include “module1.h”  
這樣如果模塊1、2、3操作a的話,對應的是同一片內存單元。


規則4 如果要用其它模塊定義的變量和函數,直接包含其頭文件即可。
許多程序員喜歡這樣做,當他們要訪問其它模塊定義的變量時,他們在本模塊文件開頭添加這樣的語句:
extern int externVar; 
拋棄這種做法吧,只要頭文件按規則1完成,某模塊要訪問其它模塊中定義的全局變量時,只要包含該模塊的頭文件即可。

共享變量聲明
就像在函數間共享變量的方式一樣,變量可以在文件中共享。為了共享函數,要把函數的定義放在一個源文件中,然後在需要調用此函數的其他文件中放置聲明。共享變量的方法和此方式非常類似。
在此之前,不需要區別變量的聲明和它的定義。為了聲明變量i,寫成如下形式:
int i;
這樣不僅聲明i是int型的變量,而且也對i進行了定義,從而使編譯器為i留出了空間。為了聲明沒有定義的變量i,需要在變量聲明的開始處放置關鍵字extern:
extern int i;
extern提示編譯器變量i是在程序中的其他位置定義的(大多數可能是在不同的源文件中),因此不需要為i分配空間。
順便說一句,extern可以用於所有類型的變量。在數組的聲明中使用extern時,可以忽略數組的長度:
extern int a[];
因為此刻編譯器不用為數組a分配空間,所以也就不需要知道數組a的長度了。
為了在幾個源文件中共享變量i,首先把變量i的定義放置在一個文件中:
int i;
如果需要對變量i初始化,那麽可以在這裏放初始值。在編譯這個文件時,編譯器將會為變量i分配內存空間,而其他文件將包含變量i的聲明:
extern int i;
通過在每個文件中聲明變量i,使得在這些文件中可以訪問/或修改變量i。然而,由於關鍵字extern,使得編譯器不會在每次編譯其中某個文件時為變量i分配額外的內存空間。
當在文件中共享變量時,會面臨和共享函數時相似的挑戰:確保變量的所有聲明和變量的定義一致。
為了避免矛盾,通常把共享變量的聲明放置在頭文件中。需要訪問特殊變量的源文件可以稍後包含適當的頭文件。此外,含有變量定義的源文件包含每一個含有變量聲明的頭文件,這樣使編譯器可以檢查兩者是否匹配。

如果工程很大,頭文件很多,而有幾個頭文件又是經常要用的,那麽
1。把這些頭文件全部寫到一個頭文件裏面去,比如寫到preh.h
2。寫一個preh.c,裏面只一句話:#include "preh.h"
3。對於preh.c,在project setting裏面設置creat precompiled headers,對於其他
c文件,設置use precompiled header file

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