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深入理解 C++ 中的 extern 关键字

时间:2023-08-26作者:bianji

在 C++ 语言中,extern 关键字经常被用于声明一个变量或函数。虽然它的用法相对简单,但为了编写出清晰、高效的代码,我们需要更深入地了解其内在含义和用法。本文将全面解析 extern 关键字的用途和使用场景。

 

深入理解 C++ 中的 extern 关键字

 

extern 关键字的基本用法

 

 

在 C++ 中,extern 关键字主要用于两个方面:一是为了在多个文件中共享同一个变量;二是为了在一个文件中引用另一个文件中定义的函数。

 

 

extern 用于变量

 

 

当我们需要在多个文件中共享同一个全局变量时,我们可以使用 extern 关键字。以下是一个简单的例子:

 

 

// 文件1: main.cppextern int shared_var;  // 声明一个外部整型变量int main() {    shared_var = 10;  // 使用外部变量    return 0;}// 文件2: shared.cppint shared_var = 0;  // 定义一个全局整型变量

 

 

在上述代码中,我们在 shared.cpp 文件中定义了一个全局变量 shared_var,然后在 main.cpp 文件中通过 extern 关键字声明了同名的外部变量 shared_var,从而使其可以在 main.cpp 文件中使用。

 

 

extern 用于函数

 

 

类似地,extern 关键字也可以用于在一个文件中引用另一个文件中定义的函数。例如:

 

 

// 文件1: main.cppextern void print_message();  // 声明一个外部函数int main() {    print_message();  // 调用外部函数    return 0;}// 文件2: print.cpp#include <iostream>void print_message() {  // 定义一个函数    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;}

 

 

在这个例子中,我们在 print.cpp 文件中定义了一个函数 print_message,然后在 main.cpp 文件中通过 extern 关键字声明了同名的外部函数 print_message,从而使其可以在 main.cpp 文件中调用。

 

 

extern "C" 的用法

 

 

除了上述用法外,extern 关键字还有一个重要的用途,那就是配合 "C" 使用,来处理 C++ 代码和 C 代码之间的链接问题。

 

 

由于 C++ 支持函数重载,所以在编译阶段,编译器会对函数名进行改编(mangling),以区分具有相同名字但参数类型不同的函数。然而,C 语言不支持函数重载,也就没有这个改编过程。因此,如果我们想在 C++ 代码中调用 C 代码,或者在 C 代码中调用 C++ 代码,就需要用到 extern "C"。

 

 

以下是一个例子:

 

 

// 文件1: main.cpp (C++代码)extern "C" void print_message();  // 使用 extern "C" 声明一个外部函数int main() {    print_message();  // 调用外部函数    return 0;}// 文件2: print.c (C代码)#include <stdio.h>void print_message() {  // 定义一个函数    printf("Hello, World!\n");}

 

 

这个例子和前一个例子类似,但有一个重要的区别:print.c 是用 C 语言编写的,而 main.cpp 是用 C++ 编写的。因此,我们需要用 extern "C" 来声明 print_message 函数,以确保 C++ 编译器能正确链接到 C 语言编写的 print_message 函数。

 

 

结论

 

 

在 C++ 语言中,extern 关键字是一个重要的工具,可以帮助我们在多个文件之间共享变量和函数,以及处理 C++ 代码和 C代码之间的链接问题。然而,使用 extern 关键字时,我们需要注意以下几点:

 

 

  1. 在声明 extern 变量或函数时,需要确保其在其他地方已经被定义过。
  2. 在使用 extern "C" 时,需要确保所引用的 C 代码不包含任何 C++ 特有的语法或特性。

 

 

只有这样,我们才能充分利用 extern 关键字,编写出高效、清晰的代码。


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