extern和头文件

最近接手了一个项目的改进，其中一个任务就是对源代码进行优化。所以想把所有的文件整理成条理清晰，功能独立的一个个模块。而原先的程序当中，每一个简单的源文件都包涵了十几个头文件，因为一个头文件中包涵了其它的几个头文件，而其它的头文件又包涵了几个头文件。也许对于某一个源文件来说，这个头文件有必要包涵另外的几个头文件，可对于另外一些源文件来说却没有必要。而这样的结果就是编译连接后，每个源文件下都包涵了十几个头文件，最后成为了一张蜘蛛网，你连减都减不掉。我试着用申明外部函数的形式替换包涵头文件的形式，只能对几个简单的源文件进行了优化。

所以，想从这个问题入手，好好研究一下关键字“extern”和头文件。

查了一些资料和一些书。

extern可以置于变量或者函数前，以表示变量或者函数的定义在别的文件中，提示编译器遇到此变量和函数时在其他模块中寻找其定义。另外，extern也可用来进行链接指定。

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，这样可以吗？

答案与分析：

1)、不可以，程序运行时会告诉你非法访问。原因在于，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，因此与实际的定义不同，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，如果a[] = "abcd",则外部变量a=0x12345678 (数组的起始地址)，而*a是重新定义了一个指针变量a的地址可能是0x87654321,直接使用*a是错误的.

3)、这提示我们，在使用extern时候要严格对应声明时的格式，在实际编程中，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，你在*.c文件中声明了一个全局的变量，这个全局的变量如果要被引用，就放在*.h中并用extern来声明。

编译、链接

1、 声明外部变量

现代编译器一般采用按文件编译的方式，因此在编译时，各个文件中定义的全局变量是互相透明的，也就是说，在编译时，全局变量的可见域限制在文件内部。下面举一个简单的例子。创建一个工程，里面含有A.cpp和B.cpp两个简单的C++源文件：

//A.cpp

int i;

void main()

{

}

//B.cpp

int i;

这两个文件极为简单，在A.cpp中我们定义了一个全局变量i，在B中我们也定义了一个全局变量i。

我们对A和B分别编译，都可以正常通过编译，但是进行链接的时候，却出现了错误，错误提示如下：

Linking...

B.obj : error LNK2005: "int i" (?i@@3HA) already defined in A.obj

Debug/A.exe : fatal error LNK1169: one or more multiply defined symbols found

Error executing link.exe.

A.exe - 2 error(s), 0 warning(s)

这就是说，在编译阶段，各个文件中定义的全局变量相互是透明的，编译A时觉察不到B中也定义了i，同样，编译B时觉察不到A中也定义了i。

但是到了链接阶段，要将各个文件的内容“合为一体”，因此，如果某些文件中定义的全局变量名相同的话，在这个时候就会出现错误，也就是上面提示的重复定义的错误。

因此，各个文件中定义的全局变量名不可相同。

在链接阶段，各个文件的内容（实际是编译产生的obj文件）是被合并到一起的，因而，定义于某文件内的全局变量，在链接完成后，它的可见范围被扩大到了整个程序。

这样一来，按道理说，一个文件中定义的全局变量，可以在整个程序的任何地方被使用，举例说，如果A文件中定义了某全局变量，那么B文件中应可以使用该变量。修改我们的程序，加以验证：

//A.cpp

void main()

{

i = 100; //试图使用B中定义的全局变量

}

//B.cpp

int i;

编译结果如下：

Compiling...

A.cpp

C:Documents and Settingswangjian桌面 ry externA.cpp(5) : error C2065: i : undeclared identifier

Error executing cl.exe.

A.obj - 1 error(s), 0 warning(s)

编译错误。

其实出现这个错误是意料之中的，因为：文件中定义的全局变量的可见性扩展到整个程序是在链接完成之后，而在编译阶段，他们的可见性仍局限于各自的文件。

编译器的目光不够长远，编译器没有能够意识到，某个变量符号虽然不是本文件定义的，但是它可能是在其它的文件中定义的。

虽然编译器不够远见，但是我们可以给它提示，帮助它来解决上面出现的问题。这就是extern的作用了。

extern的原理很简单，就是告诉编译器：“你现在编译的文件中，有一个标识符虽然没有在本文件中定义，但是它是在别的文件中定义的全局变量，你要放行！”

我们为上面的错误程序