C++中extern解析

news/2024/6/29 11:46:36 标签: c++, 编译器, fun, 存储, include, c
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1 基本解释:extern可以置于color:#ff0000">变量或者函数前࿰c;color:#000080">以标示变量或者函数的定义在别的文件中c;color:#000080">提示class="tags" href="/tags/BianYiQi.html" title=编译器>编译器遇到此变量和函数时在其他模块中寻找其定义。此外extern也可用来进行链接指定。

      也就是说extern有两个作用࿰c;第一个,当它与"C"一起连用时࿰c;如: extern "C" void class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun(int a, int b);则告诉class="tags" href="/tags/BianYiQi.html" title=编译器>编译器在编译class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun这个函数名时按着C的规则去翻译相应的函数名而不是C++的࿰c;C++的规则在翻译这个函数名时会把class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun这个名字变得面目全非࿰c;可能是class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun@aBc_int_int#%$也可能是别的࿰c;这要看class="tags" href="/tags/BianYiQi.html" title=编译器>编译器的"脾气"了(不同的class="tags" href="/tags/BianYiQi.html" title=编译器>编译器采用的方法不一样)࿰c;为什么这么做呢࿰c;因为C++支持函数的重载啊࿰c;在这里不去过多的论述这个问题࿰c;如果你有兴趣可以去网上搜索࿰c;相信你可以得到满意的解释!
    第二࿰c;当extern不与"C"在一起修饰变量或函数时࿰c;如在头文件中: extern int g_Int; 它的作用就是声明函数或全局变量的作用范围的关键字࿰c;其声明的函数和变量可以在本模块活其他模块中使用࿰c;记住它是一个声明不是定义!也就是说B模块(编译单元)要是引用模块(编译单元)A中定义的全局变量或函数时࿰c;它只要包含A模块的头文件即可,在编译阶段࿰c;模块B虽然找不到该函数或变量࿰c;但它不会报错࿰c;它会在连接时从模块A生成的目标代码中找到此函数。

2 问题:extern 变量
  在一个源文件里定义了一个数组:char a[6];
  在另外一个文件里用下列语句进行了声明:extern char *a;
  请问࿰c;这样可以吗?
  答案与分析:
  1)、不可以࿰c;程序运行时会告诉你非法访问。原因在于࿰c;color:#ff0000">指向类型T的指针并不等价于类型T的数组。extern char *a声明的是一个指针变量而不是字符数组࿰c;因此与实际的定义不同࿰c;从而造成运行时非法访问。应该将声明改为extern char a[ ]
  2)、例子分析如下࿰c;如果a[] = "abcd",则外部变量a=0x61626364 (abcd的ASCII码值)࿰c;*a显然没有意义
  显然a指向的空间(0x61626364)没有意义࿰c;易出现非法内存访问。
  3)、这提示我们࿰c;在使用extern时候要严格对应声明时的格式࿰c;在实际编程中࿰c;这样的错误屡见不鲜。
  4)、extern用在变量声明中常常有这样一个作用࿰c;color:#000080">你在*.c文件中声明了一个全局的变量࿰c;这个全局的变量如果要被引用࿰c;就放在*.h中并用extern来声明

3 问题:单方面修改extern 函数原型
  当函数提供方单方面修改函数原型时࿰c;如果使用方不知情继续沿用原来的extern申明࿰c;这样编译时class="tags" href="/tags/BianYiQi.html" title=编译器>编译器不会报错。但是在运行过程中࿰c;因为少了或者多了输入参数࿰c;往往会照成系统错误࿰c;这种情况应该如何解决?
  答案与分析:
  目前业界针对这种情况的处理没有一个很完美的方案࿰c;通常的做法是提供方在自己的xxx_pub.h中提供对外部接口的声明࿰c;然后调用方class="tags" href="/tags/INCLUDE.html" title=include>include该头文件࿰c;从而省去extern这一步。以避免这种错误。
  宝剑有双锋࿰c;对extern的应用࿰c;不同的场合应该选择不同的做法。

4 问题:extern “C”
  在C++环境下使用C函数的时候࿰c;常常会出现class="tags" href="/tags/BianYiQi.html" title=编译器>编译器无法找到obj模块中的C函数定义࿰c;从而导致链接失败的情况࿰c;应该如何解决这种情况呢?

  答案与分析:
  C++语言在编译的时候为了解决函数的多态问题࿰c;color:#ff0000">会将函数名和参数联合起来生成一个中间的函数名称c;而C语言则不会࿰c;因此会造成链接时找不到对应函数的情况࿰c;此时C函数就需要用extern “C”进行链接指定࿰c;这告诉class="tags" href="/tags/BianYiQi.html" title=编译器>编译器࿰c;请保持我的名称࿰c;不要给我生成用于链接的中间函数名。
  下面是一个标准的写法:
//在.h文件的头上
#ifdef __cplusplus
#if __cplusplus
extern "C"{
 #endif
 #endif /* __cplusplus */
 …
 …
 //.h文件结束的地方
 #ifdef __cplusplus
 #if __cplusplus
}
#endif
#endif /* __cplusplus */ 

5 问题:extern 函数声明
  常常见extern放在函数的前面成为函数声明的一部分࿰c;那么࿰c;C语言的关键字extern在函数的声明中起什么作用?
  答案与分析:
  如果函数的声明中带有关键字extern࿰c;仅仅是暗示这个函数可能在别的源文件里定义࿰c;没有其它作用。即下述两个函数声明没有明显的区别:
extern int f(); 和int f();
  当然࿰c;这样的用处还是有的࿰c;就是在程序中取代class="tags" href="/tags/INCLUDE.html" title=include>include “*.h”来声明函数࿰c;在一些复杂的项目中࿰c;我比较习惯在所有的函数声明前添加extern修饰。关于这样做的原因和利弊可见下面的这个例子:“用extern修饰的全局变量”

    (1) 在test1.h中有下列声明:
    #ifndef TEST1H
    #define TEST1H
    extern char g_str[]; // 声明全局变量g_str
    void class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun1();
    #endif
    (2) 在test1.cpp中
    #class="tags" href="/tags/INCLUDE.html" title=include>include "test1.h"
        char g_str[] = "123456"; // 定义全局变量g_str
        void class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun1() { cout << g_str << endl; }
    (3) 以上是test1模块࿰c; 它的编译和连接都可以通过,如果我们还有test2模块也想使用g_str,只需要在原文件中引用就可以了
    #class="tags" href="/tags/INCLUDE.html" title=include>include "test1.h"

     void class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun2()    { cout << g_str << endl;    }
    以上test1和test2可以同时编译连接通过࿰c;如果你感兴趣的话可以用ultraEdit打开test1.obj,你可以在里面找到"123456"这个字符串,但是你却不能在test2.obj里面找到࿰c;这是因为g_str是整个工程的全局变量࿰c;在内存中只存在一份,test2.obj这个编译单元不需要再有一份了࿰c;不然会在连接时报告重复定义这个错误!
    (4) 有些人喜欢color:#ff0000">把全局变量的声明和定义放在一起c;这样可以防止忘记了定义࿰c;如把上面test1.h改为
    extern char g_str[] = "123456"; // 这个时候相当于没有extern
    然后把test1.cpp中的g_str的定义去掉,这个时候再color:#ff0000">编译连接test1和test2两个模块时࿰c;会报连接错误c;这是因为你把全局变量g_str的定义放在了头文件之后࿰c;test1.cpp这个模块包含了test1.h所以定义了一次g_str,而test2.cpp也包含了test1.h所以再一次定义了g_str,这个时候连接器在连接test1和test2时发现两个g_str。如果你color:#ff0000">非要把g_str的定义放在test1.h中的话࿰c;那么就把test2的代码中#class="tags" href="/tags/INCLUDE.html" title=include>include "test1.h"去掉 换成:
    extern char g_str[];
    void class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun2()   {  cout << g_str << endl;   }
   这个时候class="tags" href="/tags/BianYiQi.html" title=编译器>编译器就知道g_str是引自于外部的一个编译模块了࿰c;不会在本模块中再重复定义一个出来࿰c;但是我想说这样做非常糟糕࿰c;因为你由于color:#ff0000">无法在test2.cpp中使用#class="tags" href="/tags/INCLUDE.html" title=include>include "test1.h",那么test1.h中声明的其他函数你也无法使用了࿰c;除非也用都用extern修饰࿰c;这样的话你光声明的函数就要一大串࿰c;而且头文件的作用就是要给外部提供接口使用的࿰c;所以 请记住࿰c;color:#333399">只在头文件中做声明࿰c;真理总是这么简单

6. extern 和 static

 (1) extern 表明该变量在别的地方已经定义过了,在这里要使用那个变量.
 (2) static 表示静态的变量࿰c;分配内存的时候, class="tags" href="/tags/CunChu.html" title=存储>存储在静态区,不class="tags" href="/tags/CunChu.html" title=存储>存储在栈上面.

    static 作用范围是内部连接的关系, 和extern有点相反.它和对象本身是分开class="tags" href="/tags/CunChu.html" title=存储>存储的,extern也是分开class="tags" href="/tags/CunChu.html" title=存储>存储的,但是extern可以被其他的对象用extern 引用,而static 不可以,只允许对象本身用它. 具体差别首先࿰c;static与extern是一对“水火不容”的家伙࿰c;也就是说color:#ff0000">extern和static不能同时修饰color:#ff0000">一个变color:#ff0000">量;其次࿰c;color:#ff0000">static修饰的全局变量声明与定义同时进行c;也就是说当你在头文件中使用static声明了全局变量后࿰c;它也同时被定义了;最后࿰c;color:#ff0000">static修饰全局变量的作用域只能是本身的编译单元c;也就是说它的“全局”只对本编译单元有效࿰c;其他编译单元则看不到它,如:
    (1) test1.h:
    #ifndef TEST1H
    #define TEST1H
    static char g_str[] = "123456";
    void class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun1();
    #endif

    (2) test1.cpp:
    #class="tags" href="/tags/INCLUDE.html" title=include>include "test1.h"
    void class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun1()  {   cout << g_str << endl;  }
    (3) test2.cpp
    #class="tags" href="/tags/INCLUDE.html" title=include>include "test1.h"
    void class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun2()  {   cout << g_str << endl;  }
    以上两个编译单元可以连接成功, 当你打开test1.obj时࿰c;你可以在它里面找到字符串"123456",同时你也可以在test2.obj中找到它们࿰c;它们之所以可以连接成功而没有报重复定义的错误是因为color:#ff0000">虽然它们有相同的内容࿰c;但是class="tags" href="/tags/CunChu.html" title=存储>存储的物理地址并不一样c;就像是两个不同变量赋了相同的值一样࿰c;而这两个变量分别作用于它们各自的编译单元。 也许你比较较真࿰c;自己偷偷的跟踪调试上面的代码,结果你发现两个编译单元(test1,test2)的g_str的内存地址相同࿰c;于是你下结论static修饰的变量也可以作用于其他模块࿰c;但是我要告诉你࿰c;那是你的class="tags" href="/tags/BianYiQi.html" title=编译器>编译器在欺骗你࿰c;大多数class="tags" href="/tags/BianYiQi.html" title=编译器>编译器都对代码都有优化功能࿰c;以达到生成的目标程序更节省内存࿰c;执行效率更高࿰c;当class="tags" href="/tags/BianYiQi.html" title=编译器>编译器在连接各个编译单元的时候࿰c;它会把相同内容的内存只拷贝一份࿰c;比如上面的"123456", 位于两个编译单元中的变量都是同样的内容࿰c;那么在连接的时候它在内存中就只会存在一份了࿰c;如果你把上面的代码改成下面的样子࿰c;你马上就可以拆穿class="tags" href="/tags/BianYiQi.html" title=编译器>编译器的谎言:
    (1) test1.cpp:
    #class="tags" href="/tags/INCLUDE.html" title=include>include "test1.h"
    void class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun1()
    {
        g_str[0] = ''a'';
        cout << g_str << endl;
    }

    (2) test2.cpp
    #class="tags" href="/tags/INCLUDE.html" title=include>include "test1.h"
    void class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun2()  {  cout << g_str << endl;  }
    (3) void main()     {
        class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun1(); // a23456
        class="tags" href="/tags/FUN.html" title=fun>fun2(); // 123456
    }
    这个时候你在跟踪代码时࿰c;就会发现两个编译单元中的g_str地址并不相同࿰c;因为你在一处修改了它࿰c;所以class="tags" href="/tags/BianYiQi.html" title=编译器>编译器被强行的恢复内存的原貌࿰c;在内存中存在了两份拷贝给两个模块中的变量使用。正是因为static有以上的特性࿰c;所以color:#ff0000">一般定义static全局变量时࿰c;都把它放在原文件中而不是头文件c;这样就不会给其他模块造成不必要的信息污染࿰c;同样记住这个原则吧!

7. extern 和const

   C++中const修饰的全局常量据有跟static相同的特性࿰c;即它们只能作用于本编译模块中࿰c;但是color:#333399">const可以与extern连用来声明该常量可以作用于其他编译模块中, 如extern const char g_str[];
    然后在原文件中别忘了定义:     const char g_str[] = "123456"; 

    所以当const单独使用时它就与static相同࿰c;而当与extern一起合作的时候࿰c;它的特性就跟extern的一样了!所以对const我没有什么可以过多的描述࿰c;我只是想提醒你࿰c;const char* g_str = "123456" 与 const char g_str[] ="123465"是不同的࿰c; 前面那个const 修饰的是char *而不是g_str,它的g_str并不是常量࿰c;它被看做是一个定义了的全局变量(可以被其他编译单元使用)࿰c; 所以如果你像让char*g_str遵守const的全局常量的规则࿰c;最好这么定义const char* const g_str="123456".

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http://www.niftyadmin.cn/n/1285079.html

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