C语言中extern详细用法解析

在C语言中，修饰符extern用在变量或者函数的声明前，用来说明“此变量/函数是在别处定义的，要在此处引用”。 
1. extern修饰变量的声明。 

举例来说，如果文件a.c需要引用b.c中变量int v，就可以在a.c中声明extern int v，然后就可以引用变量v。能够被其他模块以extern修饰符引用到的变量通常是全局变量。还有很重要的一点是，extern int v可以放在a.c中的任何地方，比如你可以在a.c中的函数fun定义的开头处声明extern int v，然后就可以引用到变量v了，只不过这样只能在函数fun作用域中引用v罢了，这还是变量作用域的问题。对于这一点来说，很多人使用的时候都心存顾虑。好像extern声明只能用于文件作用域似的。 

2. extern修饰函数声明。从本质上来讲，变量和函数没有区别。函数名是指向函数二进制块开头处的指针。如果文件a.c需要引用b.c中的函数，比如在b.c中原型是int fun(int mu)，那么就可以在a.c中声明extern int fun（int mu），然后就能使用fun来做任何事情。就像变量的声明一样，extern int fun（int mu）可以放在a.c中任何地方，而不一定非要放在a.c的文件作用域的范围中。对其他模块中函数的引用，最常用的方法是包含这些函数声明的头文件。 

使用extern和包含头文件来引用函数有什么区别呢？extern的引用方式比包含头文件要简洁得多！extern的使用方法是直接了当的，想引用哪个函数就用extern声明哪个函数。这大概是KISS原则的一种体现吧！这样做的一个明显的好处是，会加速程序的编译（确切的说是预处理）的过程，节省时间。在大型C程序编译过程中，这种差异是非常明显的。 

3. 此外，extern修饰符可用于指示C或者C＋＋函数的调用规范。 

比如在C＋＋中调用C库函数，就需要在C＋＋程序中用extern “C”声明要引用的函数。这是给链接器用的，告诉链接器在链接的时候用C函数规范来链接。主要原因是C＋＋和C程序编译完成后在目标代码中命名规则不同。 

4. 举个简单的例子：  
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。如下图所示： 
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。 
这种想法其实是很多初学者都会想到的，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。 代码如下（只写跟我们所说问题有关的部分）：

（1）main.c文件

#include “common.h”     
unsigned char key;

（2）common.c文件

#include "common.h"   
extern unsigned char key;

5. 实际运行的例子：

情景：在一个工程里面有两个文件a.c and b.c,其中它们的内容如下：

a.c:

#include <stdio.h> 
int i = 3; 
int p(void) { 
    printf("%d\n",i);     
    return 0;      
 }

b.c:

#include <stdlib.h> 
extern int p(void); 
extern int i; 
int main() { 
    p(); 
    system("pause");     
    return 0;      
}

在b.c里面调用a.c里面定义的变量和函数，最后在Dev C++里面运行，b.c的输出结果为：3;

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