c++之EXTERN详细讲解

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为什么用EXTERN?
全局变量(外部变量)是在函数的外部定义的,它的作用域为从变量的定义处开始,到本程序文件的末尾。在此作用域内,全局变量可以为本文件中各个函数所引用。编译时将全局变量分配在静态存储区。有时需要用extern来声明全局变量,以扩展全局变量的作用域。如果外部变量不在文件的开头定义,其有效的作用范围只限于定义处到文件终了。如果在定义点之前的函数想引用该全局变量,则应该在引用之前用关键字 extern对该变量作外部变量声明,表示该变量是一个将在下面定义的全局变量。有了此声明,就可以从声明处起,合法地引用该全局变量,这种声明称为提前引用声明。extern关键字告诉编译器,"这个变量可能定义在这个模块或其它模块中",一个extern声明并没有生成数据,它仅表明这个数据是共享的。这个变量必须是在别处定义过的,而且它只能定义一次.

一个extern的小例子
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#include <iostream>  
  using namespace std;  
  int max(int,int);              //函数声明  
  void main( )  
  {extern int a,b;               //对全局变量a,b作提前引用声明  
  cout<<max(a,b)<<endl;  
  }  
  int a=15,b=-7;                  //定义全局变量a,b  
  int max(int x,int y)  
  {int z;  
  z=x>y?x:y;  
  return z;  
  }  
  
#include <iostream>
  using namespace std;
  int max(int,int);              //函数声明
  void main( )
  {extern int a,b;               //对全局变量a,b作提前引用声明
  cout<<max(a,b)<<endl;
  }
  int a=15,b=-7;                  //定义全局变量a,b
  int max(int x,int y)
  {int z;
  z=x>y?x:y;
  return z;
  }
  

运行结果如下:
15

在main后面定义了全局变量a,b,但由于全局变量定义的位置在函数main之后,因此如果没有程序的第5行,在main函数中是不能引用全局变量a和 b的。现在我们在main函数第2行用extern对a和b作了提前引用声明,表示a和b是将在后面定义的变量。这样在main函数中就可以合法地使用全局变量a和b了。如果不作extern声明,编译时会出错,系统认为a和b未经定义。一般都把全局变量的定义放在引用它的所有函数之前,这样可以避免在函数中多加一个extern声明声明:在某个头文件1.h(可以在同一文件中或同一程序的不同文件中出现多次 );

2. 在多文件的程序中声明外部变量
如果一个程序包含两个文件,在两个文件中都要用到同一个外部变量num,不能分别在两个文件中各自定义一个外部变量num。正确的做法是:在任一个文件中定义外部变量num,而在另一文件中用extern对num作外部变量声明。即
extern int num;

编译系统由此知道num是一个已在别处定义的外部变量,它先在本文件中找有无外部变量num,如果有,则将其作用域扩展到本行开始(如上节所述),如果本文件中无此外部变量,则在程序连接时从其他文件中找有无外部变量num,如果有,则把在另一文件中定义的外部变量num的作用域扩展到本文件,在本文件中可以合法地引用该外部变量num。分析下例:
file1.cpp file2.cpp
extern int a,b; int a=3,b=4;
int main( ) ┆
{cout<<a<<″,″<<b<<endl;
return 0;
}
用extern扩展全局变量的作用域,虽然能为程序设计带来方便,但应十分慎重,因为在执行一个文件中的函数时,可能会改变了该全局变量的值,从而会影响到另一文件中的函数执行结果。

另一个很好的例子
定义:在任何一个源文件x.cpp(只能定义一次!#include<1.h>) ;
使用:要使用这个全局变量,只要包含1.h就行了。
在全局域中定义的对象 如果没有指定显式的初始值 则该存储区被初始化为 0 因此下面两个定义中 var1和 var2有相同的初始值 0
int var1 = 0;
int var2;

关键字extern为声明但不定义一个对象提供了一种方法 实际上它类似于函数声明承诺了该对象会在其他地方被定义 或者在此文本文件中的其他地方 或者在程序的其他文本文件中 例如
extern int i;
对程序来说是一个 保证 表示在其他某个地方存在一个如下所示的定义
int i;
extern声明不会引起内存被分配 它可以在同一文件中或同一程序的不同文件中出现多次 典型情况下 全局对象的声明只在公共的头文件中出现一次
当一个程序文件需要引用这个全局对象时 它可以包含这个头文件
// 头文件
extern int obj1;
extern int obj2;
// 文本文件
int obj1 = 97;
int obj2;
既指定了关键字 extern 又指定了一个显式初始值的全局对象声明将被视为该对象的定义 编译器将会为其分配存储区 而且该对象后续的定义都被标记为错误 例如
extern const double pi = 3.1416; // 定义
const double pi; // 错误: 重复定义 pi

关键字 extern也可以在函数声明中指定 惟一的影响是将该声明的隐式属性 在其他地方定义 变为显式的 这样的声明有下列形式
extern void putValues( int*, int )
一般是在一个源文件如1.cpp里定义变量, 如 CString str;(这是定义,只能有一个定义)
在其他文件中要用使用时,可以在头文件如1.h里声明: extern CString str;(声明,可以有多处),然后include "1.h"就行了,不用再定义,否则定义重复,也可以不用声明;include "1.h"中已经声明。
例如:
---------------------
1.h 源码
extern CString str;//这是声明,表示这个变量在其他文件里有定义,这里是1.cpp.一定要有个文件里有它的定义。
......
---------------------
1.cpp 源码:
include "1.h"
......
CString str; // 定义
......
---------------------

2.cpp 源码
include "1.h" // 声明了变量CString str,并且在 1.cpp里定义了
str = "......"; // 直接使用,include "1.h"中已经声明。
  ---------------------

.h文件 里若没有extern ,表示定义;
.cpp文件里有相同定义就是重复定义了;
.h文件里加了extern 后,表示声明,要有地方有它的定义(实现)。

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