[C/C++] extern關鍵字詳解以及與static、const區別

標籤：str   turn   副檔名   不包含   其他   不能   內部串連   font   編譯器   

extern用法詳解:

1. 聲明外部實體

聲明外部全域變數或對象，一般用於標頭檔中，表示在其它編譯單元內定義的變數，連結時進行外部連結，如： 
extern int ivalue; 
此時的extern是必須的，省略了extern編譯器將視為定義而不是聲明，一般地在原始碼中定義變數並進行初始化，在標頭檔中使用extern聲明變數。

類似地用於聲明外部全域函數，表示該函數在其它編譯單元中定義，如： 
extern void func( void ); 
此時的extern可以省略。

2. 聲明函數的編譯和連結方式

extern 後可以跟"C"或"C++"用於聲明全域函數的編譯和連結方式，例如： 

1 extern "C" void add( int a, int b); 2 extern "C++" void sum(int* ia, int leng); 3 void sum(int* ia, int leng); 

其中的extern "C++"可以省略，它是在C++中預設的連結方式，即後面兩種聲明方式是等效的。這種聲明有兩種含義：首先，聲明這些函數使用外部連結方式，其實現不在本編譯單元之內；另一種含義，則是告訴編譯器編譯方式，如extern "C"則是告訴編譯器使用C語言的編譯方式編譯該函數。

C++支援函數重載，所以參數不同在編譯後產生的函數名也不同，如： 

int max(int a, int b);
int max(float a, float b);

在編譯時間產生的函數名可能分別為_max_int_int、_max_float_float，通過在函數名後加上參數類型來區分不同的函數，如果使用C語言方式，則產生的函數名中不包含參數資訊，只產生_max，所以無法實現重載，也就是說在extern “C”中不能出現函數名重載，例如： 

1 extern "C" {2     int max(int a, int b);3     int max(float a, float b);4 }

非法，編譯器將報錯。而C++標準中並沒有定義extern “C”與extern “C++”的具體實現方式，不同編譯器產生的符號規則可能不同。

需要注意的是，如果函式宣告使用了extern "C"，則函數定義必須使用C編譯器編譯，或者使用extern "C"來修改函數的編譯方式，一般地將extern "C"聲明的函數的定義所在的來源程式副檔名使用.c即可，而C++代碼放在.cpp檔案中。如果將extern "C"聲明的函數實現也放在.cpp中，則需要使用extern "C"來聲明函數編譯方式，例如： 

1 extern "C" {2     int max( int a, int b)3     {4         return a > b ? a : b;5     }6 }

只有在C++中使用C語言的庫或者兩種語言混合編程的時候才會用到extern "C"，而在C語言中是不支援extern "C"的，所以為了標頭檔通用，需要使用宏來控制，例如： 

 1 #ifndef MAX_H // 防止重複引用  2 #define MAX_H  3 #ifdef __cplusplus  4 extern "C" {  5 #endif  6 int max (int a, int b);  7 #ifdef __cplusplus  8 }  9 #endif 10 #endif 

其中__cplusplus為C++定義的宏，凡是C++的編譯器都定義了該先行編譯宏，通過它來檢測當前編譯器是否使用的是C++編譯器。

extern和static比較：

（1）extren表明該變數在別的地方已經定義過，而在這裡要使用那個變數。

（2）static表示靜態變數，分配記憶體時，儲存在靜態區，不儲存在棧上面。

static 作用範圍是內部串連的關係, 和extern有點相反.它和對象本身是分開儲存的,extern也是分開儲存的,但是extern可以被其他的對象用extern 引用,而static 不可以,只允許對象本身用它。

具體差別：首先，static與extern是一對“水火不容”的傢伙，也就是說extern和static不能同時修飾一個變數；其次，static修飾的全域變數聲明與定義同時進行，也就是說當你在標頭檔中使用static聲明了全域變數後，它也同時被定義了；最後，static修飾全域變數的範圍只能是本身的編譯單元，也就是說它的“全域”只對本編譯單元有效，其他編譯單元則看不到它,如:

（1）test.h:

1 #ifndef TEST1H2 #define TEST1H3 static char g_str[] = "123456";4 void fun1();5 #endif

（2）test1.cpp:

1 #include "test.h"2 void fun1()3 {4     cout << g_str << endl;5 }

（3）test2.cpp

1 #include "test.h"2 void fun2()3 {4     cout << g_str << endl;5 }

以上兩個編譯單元可以串連成功, 當你開啟test1.obj時，你可以在它裡面找到字串"123456",同時你也可以在test2.obj中找到它們，它們之所以可以串連成功而沒有報重複定義的錯誤是因為雖然它們有相同的內容，但是儲存的物理地址並不一樣，就像是兩個不同變數賦了相同的值一樣，而這兩個變數分別作用於它們各自的編譯單元。 也許你比較較真，自己偷偷的跟蹤調試上面的代碼,結果你發現兩個編譯單元（test1,test2）的g_str的記憶體位址相同，於是你下結論static修飾的變數也可以作用於其他模組，但是我要告訴你，那是你的編譯器在欺騙你，大多數編譯器都對代碼都有最佳化功能，以達到產生的目標程式更節省記憶體，執行效率更高，當編譯器在串連各個編譯單元的時候，它會把相同內容的記憶體只拷貝一份，比如上面的"123456", 位於兩個編譯單元中的變數都是同樣的內容，那麼在串連的時候它在記憶體中就只會存在一份了，如果你把上面的代碼改成下面的樣子，你馬上就可以拆穿編譯器的謊言:

（1）test1.cpp:

1 #include "test.h"2 void fun1()3 {4     g_str[0] = ‘a‘;5     cout << g_str << endl;6 }

（2）test2.cpp

1 #include "test.h"2 void fun2()3 {4     cout << g_str << endl;5 }

（3）main

1 void main()2 {3     fun1(); // a234564     fun2(); // 1234565 }

這個時候你在跟蹤代碼時，就會發現兩個編譯單元中的g_str地址並不相同，因為你在一處修改了它，所以編譯器被強行的恢複記憶體的原貌，在記憶體中存在了兩份拷貝給兩個模組中的變數使用。正是因為static有以上的特性，所以一般定義static全域變數時，都把它放在原檔案中而不是標頭檔，這樣就不會給其他模組造成不必要的資訊汙染，同樣記住這個原則吧！

extern和const比較：

C++中const修飾的全域常量據有跟static相同的特性，即它們只能作用於本編譯模組中，但是const可以與extern連用來聲明該常量可以作用於其他編譯模組中, 如extern const char g_str[];
然後在原檔案中別忘了定義:     const char g_str[] = "123456"; 

所以當const單獨使用時它就與static相同，而當與extern一起合作的時候，它的特性就跟extern的一樣了！所以對const我沒有什麼可以過多的描述，我只是想提醒你，const char* g_str = "123456" 與 const char g_str[] ="123465"是不同的， 前面那個const 修飾的是char *而不是g_str,它的g_str並不是常量，它被看做是一個定義了的全域變數（可以被其他編譯單元使用）， 所以如果你像讓char*g_str遵守const的全域常量的規則，最好這麼定義const char* const g_str="123456"。

[C/C++] extern關鍵字詳解以及與static、const區別