水滴石穿C語言之extern聲明辨析

2019-11-17 05:10:01

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供稿：網友

1 基本解釋

　　extern可以置于變量或者函數前，以標示變量或者函數的定義在別的文件中，提示編譯器碰到此變量和函數時在其他模塊中尋找其定義。

　　另外，extern也可用來進行鏈接指定。

　　2 問題：extern 變量

　　在一個源文件里定義了一個數組：

char a[6];
　　在另外一個文件里用下列語句進行了聲明：

extern char *a；
　　請問，這樣可以嗎？

　　答案與分析：

　　1)、不可以，程序運行時會告訴你非法訪問。原因在于，指向類型T的指針并不等價于類型T的數組。extern char *a聲明的是一個指針變量而不是字符數組，因此與實際的定義不同，從而造成運行時非法訪問。應該將聲明改為extern char a[ ]。

　　2)、例子分析如下，假如a[] = "abcd",則外部變量a=0x61626364 (abcd的ASCII碼值)，*a顯然沒有意義，如下圖：

　　顯然a指向的空間（0x61626364）沒有意義，易出現非法內存訪問。

　　3)、這提示我們，在使用extern時候要嚴格對應聲明時的格式，在實際編程中，這樣的錯誤屢見不鮮。

　　4)、extern用在變量聲明中經常有這樣一個作用，你在*.c文件中聲明了一個全局的變量，這個全局的變量假如要被引用，就放在*.h中并用extern來聲明。

　　3 問題：extern 函數1

　　經常見extern放在函數的前面成為函數聲明的一部分，那么，C語言的要害字extern在函數的聲明中起什么作用？

　　答案與分析：

　　假如函數的聲明中帶有要害字extern，僅僅是暗示這個函數可能在別的源文件里定義，沒有其它作用。即下述兩個函數聲明沒有明顯的區別：

extern int f(); 和int f();
　　當然，這樣的用處還是有的，就是在程序中取代include “*.h”來聲明函數，在一些復雜的項目中，我比較習慣在所有的函數聲明前添加extern修飾。

　　4 問題：extern 函數2

　　當函數提供方單方面修改函數原型時，假如使用方不知情繼續沿用原來的extern申明，這樣編譯時編譯器不會報錯。但是在運行過程中，因為少了或者多了輸入參數，往往會照成系統錯誤，這種情況應該如何解決？

　　答案與分析：

　　目前業界針對這種情況的處理沒有一個很完美的方案，通常的做法是提供方在自己的xxx_pub.h中提供對外部接口的聲明，然后調用方include該頭文件，從而省去extern這一步。以避免這種錯誤。

　　寶劍有雙鋒，對extern的應用，不同的場合應該選擇不同的做法。

　　5 問題：extern “C”

　　在C++環境下使用C函數的時候，經常會出現編譯器無法找到obj模塊中的C函數定義，從而導致鏈接失敗的情況，應該如何解決這種情況呢？

　　答案與分析：

　　C++語言在編譯的時候為了解決函數的多態問題，會將函數名和參數聯合起來生成一個中間的函數名稱，而C語言則不會，因此會造成鏈接時找不到對應函數的情況，此時C函數就需要用extern “C”進行鏈接指定，這告訴編譯器，請保持我的名稱，不要給我生成用于鏈接的中間函數名。

　　下面是一個標準的寫法：

//在.h文件的頭上
#ifdef __cplusplus
#if __cplusplus
extern "C"{
　#endif
　#endif /* __cplusplus */
　…
　…
　//.h文件結束的地方
　#ifdef __cplusplus
　#if __cplusplus
}
#endif
#endif /* __cplusplus */