【C语言】extern 关键字

在C语言中，extern关键字用于声明一个变量或函数是定义在另一个文件中的。它使得在多个文件之间共享变量或函数成为可能。extern关键字常见于大型项目中，通常用于声明全局变量或函数，这些变量或函数的定义位于其他文件中。

基本用法

1. 变量声明

// file1.c
int shared_variable = 10; // 定义变量

// file2.c
extern int shared_variable; // 声明变量

int main() {
    printf("%d\n", shared_variable); // 使用变量
    return 0;
}

在这个例子中，shared_variable在file1.c中定义，并在file2.c中使用extern进行声明，从而可以在file2.c中访问shared_variable。

2. 函数声明

// file1.c
void shared_function() {
    printf("This is a shared function.\n");
}

// file2.c
extern void shared_function(); // 声明函数

int main() {
    shared_function(); // 调用函数
    return 0;
}

在这个例子中，shared_function在file1.c中定义，并在file2.c中使用extern进行声明，从而可以在file2.c中调用shared_function。

多文件编程

使用extern关键字时，通常会将变量和函数的声明放在头文件（.h文件）中，然后在需要使用这些变量或函数的源文件（.c文件）中包含相应的头文件。

头文件：shared.h

#ifndef SHARED_H
#define SHARED_H

extern int shared_variable;
extern void shared_function();

#endif // SHARED_H

源文件：file1.c

#include "shared.h"

int shared_variable = 10;

void shared_function() {
    printf("This is a shared function.\n");
}

源文件：file2.c

#include <stdio.h>
#include "shared.h"

int main() {
    printf("Shared variable: %d\n", shared_variable);
    shared_function();
    return 0;
}

在这个示例中，shared.h头文件包含变量和函数的声明。file1.c中定义了这些变量和函数，而file2.c通过包含shared.h头文件来访问和使用它们。

注意事项

• 多次定义问题：虽然extern关键字允许在多个文件中声明同一个变量或函数，但它们只能在一个文件中定义。如果在多个文件中定义同一个变量或函数，会导致链接错误。

• 链接阶段处理：extern关键字的工作机制在于链接阶段，而不是编译阶段。编译器在编译每个源文件时不会检查extern变量或函数是否已经定义，而是由链接器在链接阶段进行检查。

• 作用域与存储类：extern关键字通常用于全局变量和函数，而不用于局部变量。它的作用域是整个程序，而不仅限于某个文件或函数。

通过使用extern关键字，可以将程序的不同部分分散到多个源文件中，使代码结构更加清晰、模块化，有助于代码的维护和重用。