C++中的extern聲明變量詳解

來源：本站原創(chuàng)|時間：2020-01-10|欄目：C語言|點擊：次

extern聲明變量無外乎如下兩種：

1、聲明全局變量
2、聲明函數(shù)

今天我們只談extern，什么const、static之類等等與之相關(guān)或不相關(guān)的一律忽略，下面就分別對以上兩種情況一一講解

聲明和定義
既然提到extern聲明變量，那我們就必須搞清楚聲明和定義的區(qū)別。

這里我們將普通數(shù)據(jù)變量和函數(shù)統(tǒng)稱變量。從內(nèi)存分配角度來說，聲明和定義的區(qū)別在于聲明一個變量不會分配內(nèi)存，而定義一個變量會分配內(nèi)存。一個變量可以被聲明多次，但是只能被定義一次。

基于以上前提，我們可以把聲明和定義類比為指針和內(nèi)存的關(guān)系。我們知道，指針其實就是指向內(nèi)存的一個符號，變量的定義就好比一塊內(nèi)存區(qū)域，而聲明就好比它的指針，可以有多個指針指向同一個內(nèi)存區(qū)域，而一個指針只能指向一個內(nèi)存區(qū)域，這樣就很好理解為什么變量只能被定義一次，如果被定義多次，那就會分配多個內(nèi)存，這樣你通過變量的聲明到底去找哪塊內(nèi)存區(qū)域呢，這會是個問題。

對于數(shù)據(jù)來說，聲明和定義往往是同時存在的，比如下面的一行語句

復(fù)制代碼代碼如下:

int data;

這樣既聲明了data同時也定義了data，怎樣做到只聲明而不定義呢，用extern就可以了

復(fù)制代碼代碼如下:

extern int data；

對于函數(shù)來說，聲明和定義就很容易區(qū)分了，一般我們會將聲明放在頭文件而將定義放在源文件里

復(fù)制代碼代碼如下:

void hello();

這是一個函數(shù)的聲明，而

復(fù)制代碼代碼如下:

void hello()  

{  

    printf("hello world!\n");  

}

這是一個函數(shù)的定義。當(dāng)然，函數(shù)的聲明和定義也可以同時發(fā)生，如果我們沒有頭文件而只有源文件，并且在源文件里并沒有void hello();這樣的語句，那么這個函數(shù)的聲明和定義就同時發(fā)生了，此時如果我們在原文件里想要調(diào)用函數(shù)hello()，你調(diào)用的代碼必須在函數(shù)定義之后。

其實上面的要點只在于一句話：使用變量之前必須聲明，聲明可以有多次，而定義只能有一次。記住這句話，后面的就都很容易理解了。

extern聲明全局變量

我們先來看如下例子，現(xiàn)有三個文件：test.h, test.cpp, main.cpp，其中main.cpp和test.cpp需要共享一個變量g_name，三個文件的內(nèi)容如下

復(fù)制代碼代碼如下:

/* test.h */  

#ifndef _TEST_H_  

#define _TEST_H_  

#include <string>  

std::string g_name;  

void hello();  

#endif  

/* test.cpp */  

#include <stdio.h>  

#include "test.h"  

void hello()  

{  

    printf("hello %s!\n", g_name.c_str());  

}  

/* main.cpp */  

#include "test.h"  

std::string g_name;  

int main()  

{  

    g_name = "Handy";  

    hello();  

    return 0;  

}

三者關(guān)系為，test.cpp包含了test.h，main.cpp也包含了test.h，這里的包含其實就是include。我們執(zhí)行編譯命令

復(fù)制代碼代碼如下:

g++ main.cpp test.cpp

編譯報錯redefinition of 'g_name'，說的是g_name被重定義了

我們看一下g_name出現(xiàn)的地方，一個是在test.h里，一個是在main.cpp里，兩條語句都是std::string g_name，前面我們已經(jīng)說過，這樣的方式既聲明也定義了變量，那g_name是如何被重定義的呢，首先我們需要理解include的含義，我們可以將include一個頭文件理解為在該行展開頭文件里的所有代碼，由于main.cpp包含了test.h，我們在那一行將test.h的內(nèi)容展開，就會發(fā)現(xiàn)main.cpp里有兩句std::string g_name;所以在main.cpp里，g_name被定義了兩次。

由于我們可以將include頭文件理解為展開代碼，所以編譯的時候其實不需要指定頭文件，只需要源文件就夠了。需要注意的是，重定義并不是指在同一個原文件里定義多次，而是指在整個代碼空間里，比如上面的例子是就是指在test.cpp和main.cpp里，其實上面的例子里g_name是被重定義了三次，其中test.cpp里一次，main.cpp里兩次。

那上面重定義的問題怎么解決呢，很簡答，將test.h里的std::string g_name;改為extern std::string g_name;就可以了，由于extern語句只聲明變量而不定義變量，因此test.cpp和main.cpp展開頭文件后，也只是將g_name聲明了兩次，而真正的定義還是在main.cpp里

extern聲明函數(shù)

還是上面的例子，我們怎么在main.cpp里不包含頭文件就可以調(diào)用hello函數(shù)呢，既然今天的主題是extern，不用提醒也知道，使用extern就可以了，代碼如下

復(fù)制代碼代碼如下:

/* test.cpp */  

#include <string>  

#include <stdio.h>  

// 聲明g_name  

extern std::string g_name;          

// 聲明和定義void hello()  

void hello()                        

{  

    printf("hello %s!\n", g_name.c_str());  

}  

/* main.cpp */  

#include <string>  

// 聲明和定義g_name  

std::string g_name;     

// 聲明void hello()             

extern void hello();               

int main()  

{  

    g_name = "Handy"  

    hello();  

    return 0;  

}