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C++ extern声明变量详解.html
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<meta property="og:description" content="extern声明变量无外乎如下两种： 1、声明全局变量 2、声明函数 今天我们只谈extern，什么const、static之类等等与之相关或不相关的一律忽略，下面就分别对以上两种情况一一讲解 声明和定义¶ 既然提到extern声明变量，那我们就必须搞清楚声明和定义的区别。 这里我们将普通数据变量和函数统称变量。从内存分配角度来说，声明和定义的区别在于声明一个变量不会分配内存，而定义一个变量会分配内存。一个变量可以被声明多次，但是只能被定义一次。 基于以上前提，我们可以把声明和定义类比为指针和内存的关系。我们知道，指针其实就是指向内存的一个符号，变量的定义就好比一块内存区域，而声明就好比它的指针，可以有多个指针指向同一个内存区域，而一个指针只能指向一个内存区域，这样就很好理解为什么变量只能被定义一次，如果被定义多次，那就会分配多个内存，这样你通过变量的声明到底去找哪块内存区域呢，这会是个问题。 对于数据来说，声明和定义往往是同时存在的，比如下面的一行语句 int data; 这样既声明了data同时也定义了data，怎样做到只声明而不定义呢，用extern就可以了 extern int data； 对于函数来说，声明和定义就很容易区分了，一般我们会将声明放在头文件而将定义放在源文件里 void hello ..." />
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<title>C++ extern声明变量详解 · 楚客
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<h1><a href="https://chukeer.github.io/C++ extern声明变量详解.html"> C++ extern声明变量详解 </a></h1>
</header>
</div>
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<div class="span2 table-of-content">
<nav>
<h4>Contents</h4>
<div class="toc">
<ul>
<li><a href="#_1">声明和定义</a></li>
<li><a href="#extern">extern声明全局变量</a></li>
<li><a href="#extern_1">extern声明函数</a></li>
<li><a href="#_2">总结</a></li>
</ul>
</div>
</nav>
</div>
<div class="span8 article-content">
<p>extern声明变量无外乎如下两种： </p>
<p>1、声明全局变量<br/>
2、声明函数</p>
<p>今天我们只谈extern，什么const、static之类等等与之相关或不相关的一律忽略，下面就分别对以上两种情况一一讲解</p>
<h2 id="_1">声明和定义<a class="headerlink" href="#_1" title="Permanent link">¶</a></h2>
<p>既然提到extern声明变量，那我们就必须搞清楚声明和定义的区别。</p>
<p>这里我们将普通数据变量和函数统称变量。<strong>从内存分配角度来说，声明和定义的区别在于声明一个变量不会分配内存，而定义一个变量会分配内存。</strong>一个变量可以被声明多次，但是只能被定义一次。</p>
<p>基于以上前提，我们可以把声明和定义类比为指针和内存的关系。我们知道，指针其实就是指向内存的一个符号，变量的定义就好比一块内存区域，而声明就好比它的指针，可以有多个指针指向同一个内存区域，而一个指针只能指向一个内存区域，这样就很好理解为什么变量只能被定义一次，如果被定义多次，那就会分配多个内存，这样你通过变量的声明到底去找哪块内存区域呢，这会是个问题。</p>
<p>对于数据来说，声明和定义往往是同时存在的，比如下面的一行语句</p>
<div class="highlight"><pre><span></span>int data;
</pre></div>
<p>这样既声明了<code>data</code>同时也定义了<code>data</code>，怎样做到只声明而不定义呢，用extern就可以了</p>
<div class="highlight"><pre><span></span>extern int data；
</pre></div>
<p>对于函数来说，声明和定义就很容易区分了，一般我们会将声明放在头文件而将定义放在源文件里</p>
<div class="highlight"><pre><span></span>void hello();
</pre></div>
<p>这是一个函数的声明，而</p>
<div class="highlight"><pre><span></span>void hello()
{
printf("hello world!\n");
}
</pre></div>
<p>这是一个函数的定义。当然，函数的声明和定义也可以同时发生，如果我们没有头文件而只有源文件，并且在源文件里并没有<code>void hello();</code>这样的语句，那么这个函数的声明和定义就同时发生了，此时如果我们在原文件里想要调用函数<code>hello()</code>，你调用的代码必须在函数定义之后。</p>
<p>其实上面的要点只在于一句话：<strong>使用变量之前必须声明，声明可以有多次，而定义只能有一次</strong>。记住这句话，后面的就都很容易理解了。</p>
<h2 id="extern">extern声明全局变量<a class="headerlink" href="#extern" title="Permanent link">¶</a></h2>
<p>我们先来看如下例子，现有三个文件：test.h, test.cpp, main.cpp，其中main.cpp和test.cpp需要共享一个变量g_name，三个文件的内容如下</p>
<div class="highlight"><pre><span></span><span class="cm">/* test.h */</span>
<span class="cp">#ifndef _TEST_H_</span>
<span class="cp">#define _TEST_H_</span>
<span class="cp">#include</span> <span class="cpf"><string></span><span class="cp"></span>
<span class="n">std</span><span class="o">::</span><span class="kt">string</span> <span class="n">g_name</span><span class="p">;</span>
<span class="kt">void</span> <span class="nf">hello</span><span class="p">();</span>
<span class="cp">#endif</span>
<span class="cm">/* test.cpp */</span>
<span class="cp">#include</span> <span class="cpf"><stdio.h></span><span class="cp"></span>
<span class="cp">#include</span> <span class="cpf">"test.h"</span><span class="cp"></span>
<span class="kt">void</span> <span class="nf">hello</span><span class="p">()</span>
<span class="p">{</span>
<span class="n">printf</span><span class="p">(</span><span class="s">"hello %s!</span><span class="se">\n</span><span class="s">"</span><span class="p">,</span> <span class="n">g_name</span><span class="p">.</span><span class="n">c_str</span><span class="p">());</span>
<span class="p">}</span>
<span class="cm">/* main.cpp */</span>
<span class="cp">#include</span> <span class="cpf">"test.h"</span><span class="cp"></span>
<span class="n">std</span><span class="o">::</span><span class="kt">string</span> <span class="n">g_name</span><span class="p">;</span>
<span class="kt">int</span> <span class="nf">main</span><span class="p">()</span>
<span class="p">{</span>
<span class="n">g_name</span> <span class="o">=</span> <span class="s">"Handy"</span><span class="p">;</span>
<span class="n">hello</span><span class="p">();</span>
<span class="k">return</span> <span class="mi">0</span><span class="p">;</span>
<span class="p">}</span>
</pre></div>
<p>三者关系为，test.cpp包含了test.h，main.cpp也包含了test.h，这里的包含其实就是include。我们执行编译命令</p>
<div class="highlight"><pre><span></span>g++ main.cpp test.cpp
</pre></div>
<p>编译报错<code>redefinition of 'g_name'</code>，说的是<code>g_name</code>被重定义了</p>
<p>我们看一下<code>g_name</code>出现的地方，一个是在test.h里，一个是在main.cpp里，两条语句都是<code>std::string g_name</code>，前面我们已经说过，这样的方式既声明也定义了变量，那g_name是如何被重定义的呢，首先我们需要理解include的含义，我们可以将include一个头文件理解为在该行展开头文件里的所有代码，由于main.cpp包含了test.h，我们在那一行将test.h的内容展开，就会发现main.cpp里有两句<code>std::string g_name;</code>所以在main.cpp里，g_name被定义了两次。</p>
<p>由于我们可以将include头文件理解为展开代码，所以编译的时候其实不需要指定头文件，只需要源文件就够了。需要注意的是，重定义并不是指在同一个原文件里定义多次，而是指在整个代码空间里，比如上面的例子是就是指在test.cpp和main.cpp里，其实上面的例子里g_name是被重定义了三次，其中test.cpp里一次，main.cpp里两次。</p>
<p>那上面重定义的问题怎么解决呢，很简答，将test.h里的<code>std::string g_name;</code>改为<code>extern std::string g_name;</code>就可以了，由于extern语句只声明变量而不定义变量，因此test.cpp和main.cpp展开头文件后，也只是将g_name声明了两次，而真正的定义还是在main.cpp里</p>
<h2 id="extern_1">extern声明函数<a class="headerlink" href="#extern_1" title="Permanent link">¶</a></h2>
<p>还是上面的例子，我们怎么在main.cpp里不包含头文件就可以调用hello函数呢，既然今天的主题是extern，不用提醒也知道，使用extern就可以了，代码如下</p>
<div class="highlight"><pre><span></span><span class="cm">/* test.cpp */</span>
<span class="cp">#include</span> <span class="cpf"><string></span><span class="cp"></span>
<span class="cp">#include</span> <span class="cpf"><stdio.h></span><span class="cp"></span>
<span class="c1">// 声明g_name</span>
<span class="k">extern</span> <span class="n">std</span><span class="o">::</span><span class="kt">string</span> <span class="n">g_name</span><span class="p">;</span>
<span class="c1">// 声明和定义void hello()</span>
<span class="kt">void</span> <span class="nf">hello</span><span class="p">()</span>
<span class="p">{</span>
<span class="n">printf</span><span class="p">(</span><span class="s">"hello %s!</span><span class="se">\n</span><span class="s">"</span><span class="p">,</span> <span class="n">g_name</span><span class="p">.</span><span class="n">c_str</span><span class="p">());</span>
<span class="p">}</span>
<span class="cm">/* main.cpp */</span>
<span class="cp">#include</span> <span class="cpf"><string></span><span class="cp"></span>
<span class="c1">// 声明和定义g_name</span>
<span class="n">std</span><span class="o">::</span><span class="kt">string</span> <span class="n">g_name</span><span class="p">;</span>
<span class="c1">// 声明void hello() </span>
<span class="k">extern</span> <span class="kt">void</span> <span class="nf">hello</span><span class="p">();</span>
<span class="kt">int</span> <span class="nf">main</span><span class="p">()</span>
<span class="p">{</span>
<span class="n">g_name</span> <span class="o">=</span> <span class="s">"Handy"</span><span class="p">;</span>
<span class="n">hello</span><span class="p">();</span>
<span class="k">return</span> <span class="mi">0</span><span class="p">;</span>
<span class="p">}</span>
</pre></div>
<p>注意这里用到extern声明变量和函数两种场景，我分别在语句后面做了注释。编译命令如下</p>
<div class="highlight"><pre><span></span>g++ main.cpp test.cpp
</pre></div>
<p>这里我们并没有用到头文件，但是依然可以在不同文件间共享变量和函数，这一切都是extern的功劳！</p>
<h2 id="_2">总结<a class="headerlink" href="#_2" title="Permanent link">¶</a></h2>
<p>要了解extern主要搞清以下几个概念： </p>
<p>1、声明和定义的区别。全局代码空间里，变量可以有多个声明，但只能有一个定义 <br/>
2、include头文件等同于展开头文件里的代码</p>
<p>了解了以上两点，再来分析extern的用法，是不是就会清晰很多了</p>
<hr/>
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<!-- <time pubdate="pubdate" datetime="2014-08-26T00:00:00+08:00"> 8 26, 2014</time> -->
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<td><time pubdate="pubdate" datetime="2014-08-26T00:00:00+08:00">2014- 8-26</time></td>
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