extren关键字

extern关键字

在 C++ 中，extern 是一个关键字，用来 声明 一个变量或函数是在其他文件（或作用域）中定义的，从而允许在多个文件中共享变量或函数定义。extern 主要用于 跨文件访问变量或函数，是实现多文件模块化编程的常用手段。

详细用法解析

1. extern 用于变量

示例：跨文件共享变量

file1.cpp

int globalVar = 42;  // 定义变量

file2.cpp

extern int globalVar;  // 声明变量，告诉编译器它在别处定义

#include <iostream>
int main() {
    std::cout << globalVar << std::endl;
    return 0;
}

编译方法（用 g++）：

g++ file1.cpp file2.cpp -o program

2. extern 用于函数

函数默认具有外部链接属性，因此即使不写 extern，也能跨文件使用。但加上 extern 更显式。

file1.cpp

void sayHello() {
    std::cout << "Hello from file1!" << std::endl;
}

file2.cpp

#include <iostream>
extern void sayHello();  // 声明函数

int main() {
    sayHello();
    return 0;
}

与 static 的对比

关键词	作用域	链接类型	是否跨文件共享
extern	全局或局部	外部链接	可以
static	文件内部或函数	内部链接	不可以

注意事项

extern 是声明，不是定义

extern int x; // 声明，不分配内存
int x = 10;   // 定义，分配内存

• int x; → 变量声明 + 定义（如果是全局变量，且不加 extern）

• int x = 42; → 明确初始化，是定义

• extern int x; → 纯声明，不分配内存，变量在别的地方定义

如果没有定义就使用，会链接错误（Linker Error）

extern int x;
int main() {
    std::cout << x; // 如果没有定义 x，会链接失败
}

extern 常见用法场景

场景1：共享全局变量

头文件 global.h

extern int count;

文件 global.cpp

int count = 0;

文件 main.cpp

#include "global.h"
#include <iostream>

int main() {
    std::cout << count << std::endl;
}

场景2：C++ 调用 C 语言函数（extern "C"）

extern "C" void c_function(); // 告诉编译器用 C 的方式来链接

背景知识：C++ 和 C 的「名字修饰」不同（Name Mangling）

• 在 C++ 中，函数名会被编译器修饰（mangle），以支持函数重载。例如：

void foo(int);
void foo(double);

C++ 会把这两个函数的名字改为内部符号（伪代码）：

_Z3fooi        // foo(int)
_Z3food        // foo(double)

• 但在 C 语言中，不支持函数重载，函数名直接就是原始名字，例如：

void foo();  // 编译后就是符号 foo

---

问题来了：C++ 想调用一个用 C 写的函数怎么办？

如果在 C++ 中写：

void c_function();  // 默认是 C++ 链接方式，编译器可能找不到符号

但是实际这个函数是 C 写的、编译出来的符号叫 c_function（没有被修饰），C++ 链接器就找不到它，会报错：

undefined reference to `c_function`

---

正确做法：加 extern "C"，禁用 C++ 的 name mangling

extern "C" void c_function();

这句告诉 C++ 编译器：

“这个函数是用 C 的方式定义的，不要给它改名字，按 C 的方式来链接。”

举个实际例子

C 语言文件（c_code.c）：

#include <stdio.h>

void say_hello() {
    printf("Hello from C!\n");
}

C++ 文件（main.cpp）：

extern "C" void say_hello();  // 告诉编译器：这是 C 函数

int main() {
    say_hello();
    return 0;
}

编译：

gcc -c c_code.c
g++ main.cpp c_code.o -o program

拓展：extern "C" 块状写法（推荐用于头文件）

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

void c_function1();
void c_function2();

#ifdef __cplusplus
}
#endif

这样写可以让头文件在 C 和 C++ 中都能兼容使用。

总结

写法	含义
extern "C"	用 C 的方式链接（关闭 C++ 的函数名修饰）
extern "C" { ... }	一组函数都按 C 的方式链接
extern "C" + C 头文件	C++ 调用 C 编写的库的标准做法