extern 关键字

(源自：百度百科)

extern可以置于变量或者函数前，以表示变量或者函数的定义在别的文件中，提示编译器遇到此变量和函数时在其他模块中寻找其定义。另外，extern也可用来进行链接指定。

一. extern 变量

　　在一个源文件里定义了一个数组：char a[6];
　　在另外一个文件里用下列语句进行了声明：extern char *a；
　　请问，这样可以吗？
　　答案与分析：
　　1)、不可以，程序运行时会告诉你非法访问。原因在于，指向类型T的指针并不等价于类型T的数组。extern char *a声明的是一个指针变量而不是字符数组，因此与实际的定义不同，从而造成运行时非法访问。应该将声明改为extern char a[ ]。
　　2)、例子分析如下，如果a[] = "abcd",则外部变量a=0x12345678 (数组的起始地址)，而*a是重新定义了一个指针变量a的地址可能是0x87654321,直接使用*a是错误的.
　　3)、这提示我们，在使用extern时候要严格对应声明时的格式，在实际编程中，这样的错误屡见不鲜。
　　4)、extern用在变量声明中常常有这样一个作用，你在*.c文件中声明了一个全局的变量，这个全局的变量如果要被引用，就放在*.h中并用extern来声明。

编译、链接

1、 声明外部变量
　　现代编译器一般采用按文件编译的方式，因此在编译时，各个文件中定义的全局变量是
　　互相透明的，也就是说，在编译时，全局变量的可见域限制在文件内部。下面举一个简单的例子。创建一个工程，里面含有A.cpp和B.cpp两个简单的C++源文件：
　　//A.cpp
　　int i;
　　void main()
　　{
　　}
　　//B.cpp
　　int i;
　　这两个文件极为简单，在A.cpp中我们定义了一个全局变量i，在B中我们也定义了一个全局变量i。
　　我们对A和B分别编译，都可以正常通过编译，但是进行链接的时候，却出现了错误，错误提示如下：
　　Linking...
　　B.obj : error LNK2005: "int i" (?i@@3HA) already defined in A.obj
　　Debug/A.exe : fatal error LNK1169: one or more multiply defined symbols found
　　Error executing link.exe.
　　A.exe - 2 error(s), 0 warning(s)
　　这就是说，在编译阶段，各个文件中定义的全局变量相互是透明的，编译A时觉察不到B中也定义了i，同样，编译B时觉察不到A中也定义了i。
　　但是到了链接阶段，要将各个文件的内容“合为一体”，因此，如果某些文件中定义的全局变量名相同的话，在这个时候就会出现错误，也就是上面提示的重复定义的错误。
　　因此，各个文件中定义的全局变量名不可相同。
　　在链接阶段，各个文件的内容（实际是编译产生的obj文件）是被合并到一起的，因而，定义于某文件内的全局变量，在链接完成后，它的可见范围被扩大到了整个程序。
　　这样一来，按道理说，一个文件中定义的全局变量，可以在整个程序的任何地方被使用，举例说，如果A文件中定义了某全局变量，那么B文件中应可以使用该变量。修改我们的程序，加以验证：
　　//A.cpp
　　void main()
　　{
　　　　i = 100; //试图使用B中定义的全局变量
　　}
　　//B.cpp
　　int i;
　　编译结果如下：
　　Compiling...
　　A.cpp
　　C:\Documents and Settings\wangjian\桌面\try extern\A.cpp(5) : error C2065: 'i' : undeclared identifier
　　Error executing cl.exe.
　　A.obj - 1 error(s), 0 warning(s)
　　编译错误。
　　其实出现这个错误是意料之中的，因为：文件中定义的全局变量的可见性扩展到整个程序是在链接完成之后，而在编译阶段，他们的可见性仍局限于各自的文件。
　　编译器的目光不够长远，编译器没有能够意识到，某个变量符号虽然不是本文件定义的，但是它可能是在其它的文件中定义的。
　　虽然编译器不够远见，但是我们可以给它提示，帮助它来解决上面出现的问题。这就是extern的作用了。
　　extern的原理很简单，就是告诉编译器：“你现在编译的文件中，有一个标识符虽然没有在本文件中定义，但是它是在别的文件中定义的全局变量，你要放行！”
　　我们为上面的错误程序加上extern关键字：
　　//A.cpp
　　extern int i;
　　void main()
　　{
　　　　i = 100; //试图使用B中定义的全局变量
　　}
　　//B.cpp
　　int i;
　　顺利通过编译，链接。

二. 函数

　　extern 函数1
　　常见extern放在函数的前面成为函数声明的一部分，那么，C语言的关键字extern在函数的声明中起什么作用？
　　答案与分析：
　　如果函数的声明中带有关键字extern，仅仅是暗示这个函数可能在别的源文件里定义，没有其它作用。即下述两个函数声明没有明显的区别：
　　extern int f(); 和int f();
　　当然，这样的用处还是有的，就是在程序中取代include “*.h”来声明函数，在一些复杂的项目中，我比较习惯在所有的函数声明前添加extern修饰。
　　extern 函数2
　　当函数提供方单方面修改函数原型时，如果使用方不知情继续沿用原来的extern申明，这样编译时编译器不会报错。但是在运行过程中，因为少了或者多了输入参数，往往会造成系统错误，这种情况应该如何解决？
　　答案与分析：
　　目前业界针对这种情况的处理没有一个很完美的方案，通常的做法是提供方在自己的xxx_pub.h中提供对外部接口的声明，然后调用包涵该文件的头文件，从而省去extern这一步。以避免这种错误。
　　宝剑有双锋，对extern的应用，不同的场合应该选择不同的做法。