extern 头文件 定义&声明

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用#include能够包含其余头文件中变量、函数的声明，为何还要extern关键字？

       若是我想引用一个全局变量或函数a，我只要直接在源文件中包含#include<xxx.h> (xxx.h包含了a的声明)不就能够了么，为何还要用extern呢？？

       这个问题一直也是似是而非的困扰着我许久，通过实践和查找资料，有以下总结：

1、头文件

        首先说下头文件，其实头文件对计算机而言没什么做用，她只是在预编译时在#include的地方展开一下，没别的意义了，其实头文件主要是给别人看的。

        我作过一个实验，将头文件的后缀改为xxx.txt，而后在引用该头文件的地方用

　　 #include"xxx.txt"

        编译，连接都很顺利的过去了，由此可知，头文件仅仅为阅读代码做用，没其余的做用了！

        无论是C仍是C++，你把你的函数，变量或者结构体，类啥的放在你的.c或者.cpp文件里。而后编译成lib,dll,obj,.o等等，而后别人用的 时候，最基本的gcc hisfile.cpp yourfile.o|obj|dll|lib 等等。
        但对于咱们程序员而言，他们怎么知道你的lib,dll...里面到底有什么东西？要看你的头文件。你的头文件就是对用户的说明。函数，参数，各类各样的接口的说明。
        那既然是说明，那么头文件里面放的天然就是关于函数，变量，类的“声明”(对函数来讲，也叫函数原型)了。记着，是“声明”，不是“定义”。

      声明和定义的区别。

　　　　变量的声明有两种状况：

　　　　一、一种是须要创建存储空间的。例如：int a 在声明的时候就已经创建了存储空间。

　　　　二、另外一种是不须要创建存储空间的。 例如：extern int a 其中变量a是在别的文件中定义的。

　　　　声明是向编译器介绍名字－－标识符。它告诉编译器“这个函数或变量在某处可找到，它的模样象什么”。

　　　　而定义是说：“在这里创建变量”或“在这里创建函数”。它为名字分配存储空间。不管定义的是函数仍是变量，编译器都要为它们在定义点分配存储空间。 对于变量，编译器肯定变量的大小，而后在内存中开辟空间来保存其数据，对于函数，编译器会生成代码，这些代码最终也要占用必定的内存。

　　　　总之就是：把创建空间的声明成为“定义”，把不须要创建存储空间的成为“声明”。

　　　　基本类型变量的声明和定义（初始化）是同时产生的；而对于对象来讲，声明和定义是分开的。

　　　　例如：类A

　　　　若是A a;就是一个声明，告诉编译器a是A类的一个对象变量，可是不进行初始化；

　　　　若是之后a=new A();这就是初始化，分配了空间。

　　　　（咱们声明的最终目的是为了提早使用，即在定义以前使用，若是不须要提早使用就没有单独声明的必要，变量是如此，函数也是如此，因此声明不会分配存储空间，只有定义时才会分配存储空间。）

　　　　用static来声明一个变量的做用有二：

　　　　(1)对于局部变量用static声明，则是为该变量分配的空间在整个程序的执行期内都始终存在。

　　　　(2)外部变量用static来声明，则该变量的做用只限于本文件模块。


　　　　补充：

　　　　什么是定义？什么是声明？它们之间的区别是什么？

　　　　所谓定义就是（编译器）建立一个对象，为这个对象分配一块内存，并给它取上一个名字，这个名字就是就是咱们常常所说的变量名或对象名。

　　　　声明有2重含义：

　　　　（1） 告诉编译器，这个名字已经匹配到一块内存上，下面的代码用到变量或者对象是在别的地方定义的。声明能够出现屡次。

　　　　（2） 告诉编译器，这个名字已经被预约了，别的地方不再能用它来做为变量名或对象名。

　　　　定义和声明的最重要区别就是：

　　　　定义建立对象并为这个对象分配了内存，声明没有分配内存。

 

 

因此，最好不要傻嘻嘻的在头文件里定义什么东西。好比全局变量：
　　/*xx头文件*/
　　#ifndef _XX_头文件.H
　　#define _XX_头文件.H
　　int A;
　　#endif

        那么，很糟糕的是，这里的int A是个全局变量的定义，因此若是这个头文件被屡次引用的话，你的A会被重复定义，显然语法上错了。只不过有了这个#ifndef的条件编译，因此能保证你的头文件只被引用一次，不过也许仍是不会出岔子，但若多个c文件包含这个头文件时仍是会出错的，由于宏名有效范围仅限于本c源文件，因此在这多个c文件编译时是不会出错的，但在连接时就会报错，说你多处定义了同一个变量，

　　Linking...
　　incl2.obj : error LNK2005: "int glb" (?glb@@3HA) already defined in incl1.obj
　　Debug/incl.exe : fatal error LNK1169: one or more multiply defined symbols found

　　注意！！！

2、extern

        这个关键字真的比较可恶，在定义变量的时候，这个extern竟然能够被省略(定义时，默认均省略)；在声明变量的时候，这个extern必须添加在变量前，因此有时会让你搞不清楚究竟是声明仍是定义。或者说，变量前有extern不必定就是声明，而变量前无extern就只能是定义。注：定义要为变量分配内存空间；而声明不须要为变量分配内存空间。

     下面分变量和函数两类来讲：

（1）变量

　　尤为是对于变量来讲。
　　extern int a;//声明一个全局变量a
　　int a; //定义一个全局变量a

　　extern int a =0 ;//定义一个全局变量a 并给初值。
　　int a =0;//定义一个全局变量a,并给初值，

       第四个 等于 第 三个，都是定义一个能够被外部使用的全局变量，并给初值。
       糊涂了吧，他们看上去可真像。可是定义只能出如今一处。也就是说，无论是int a；仍是extern int a=0；仍是int a=0;都只能出现一次，而那个extern int a能够出现不少次。

       当你要引用一个全局变量的时候，你就必需要声明，extern int a; 这时候extern不能省略，由于省略了，就变成int a;这是一个定义，不是声明。注：extern int a; 中类型int可省略，即extern a; 但其余类型则不能省略。

 

（2）函数
       函数，对于函数也同样，也是定义和声明，定义的时候用extern，说明这个函数是能够被外部引用的，声明的时候用extern说明这是一个声明。 但因为函数的定义和声明是有区别的，定义函数要有函数体，声明函数没有函数体(还有以分号结尾)，因此函数定义和声明时均可以将extern省略掉，反正其余文件也是知道这个函数是在其余地方定义的，因此不加extern也行。二者如此不一样，因此省略了extern也不会有问题。
　　 好比：
　　/*某cpp文件*/
　　int fun(void)
　　{
   　　   return 0;
　　}

　　很好，咱们定义了一个全局函数
　　/*另外一cpp文件*/
　　int fun(void);
　　咱们对它作了个声明，而后后面就能够用了
　　加不加extern都同样
　　咱们也能够把对fun的声明 放在一个头文件里，最后变成这样
　　/*fun.h*/
　　int fun(void);   //函数声明，因此省略了extern，完整些是extern int fun(void);
　　/*对应的fun.cpp文件*/
　　int fun(void)
　　{
　　     return 0;
　　}//一个完整的全局函数定义，由于有函数体，extern一样被省略了。
       而后，一个客户，一个要使用你的fun的客户，把这个头文件包含进去，ok，一个全局的声明。没有问题。
可是，对应的，若是是这个客户要使用全局变量，那么要extern 某某变量；否则就成了定义了。

        总结：

        对变量而 言，若是你想在本源文件(例如文件名A)中使用另外一个源文件(例如文件名B)的变量，方法有2种：(1)在A文件中必须用extern声明在B文件中定义 的变量(固然是全局变量)；(2)在A文件中添加B文件对应的头文件，固然这个头文件包含B文件中的变量声明，也即在这个头文件中必须用extern声明 该变量，不然，该变量又被定义一次。

       对函数而 言，若是你想在本源文件(例如文件名A)中使用另外一个源文件(例如文件名B)的函数，方法有2种：(1)在A文件中用extern声明在B文件中定义的函 数(其实，也可省略extern，只需在A文件中出现B文件定义函数原型便可)；(2)在A文件中添加B文件对应的头文件，固然这个头文件包含B文件中的 函数原型，在头文件中函数能够不用加extern。

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       对上述总结换一种说法：

         (a)对于一个文件中调用另外一个文件的全局变量，由于全局变量通常定义在原文件.c中，咱们不能用#include包含源文件而只能包含头文件，因此经常使用的方法是用extern  int a来声明外部变量。   另一种方法是能够是在a.c文件中定义了全局变量int global_num ，能够在对应的a.h头文件中写extern int global_num ，这样其余源文件能够经过include a.h来声明她是外部变量就能够了。

      （b）还有变量和函数的不一样举例

          int fun(); 和 extern int fun(); 都是声明(定义要有实现体)。  用extern int  fun()只是更明确指明是声明而已。

         而 int a;   是定义      

               extern int a; 是声明。

 

(3)此外，extern修饰符可用于C＋＋程序中调用c函数的规范问题。

 好比在C＋＋中调用C库函数，就须要在C＋＋程序中用extern “C”声明要引用的函数。这是给连接器用的，告诉连接器在连接的时候用C函数规范来连接。主要缘由是C＋＋和C程序编译完成后在目标代码中命名规则不一样。

C＋＋语言在编译的时候为了解决的多态问题，会将名和参数联合起来生成一个中间的名称，而c语言则不会，所以会形成连接时找不到对应的状况，此时C就须要用extern “C”进行连接指定，这告诉编译器，请保持个人名称，不要给我生成用于连接的中间名。

 

3、extern和头文件的联系
        这种联系也解决了最初提出的2个问题：

　　(a)用#include能够包含其余头文件中变量、函数的声明，为何还要extern关键字？

       (b)若是我想引用一个全局变量或函数a，我只要直接在源文件中包含#include<xxx.h> (xxx.h包含了a的声明)不就能够了么，为何还要用extern呢？？

         答 案：若是一个文件(假设文件名A)要大量引用另外一个文件(假设文件名B)中定义的变量或函数，则使用头文件效率更高，程序结构也更规范。其余文件(例如文 件名C、D等)要引用文件名B中定义的变量或函数，则只需用#include包含文件B对应的头文件(固然，这个头文件只有对变量或函数的声明，毫不能有 定义)便可。

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       那是一个被遗忘的年代，那时，编译器只认识.c(或.cpp)文件，而不知道.h是何物的年代。       那时的人们写了不少的.c(或.cpp)文件，渐渐地，人们发如今不少.c(或.cpp)文件中的声明变量或函数原型是相同的，但他们却不得不一个字一个 字地重复地将这些内容敲入每一个.c(或.cpp)文件。但更为恐怖的是，当其中一个声明有变动时，就须要检查全部的.c(或.cpp)文件，并修改其中的 声明，啊~，简直是世界末日降临!       终于，有人（或许是一些人）再不能忍受这样的折磨，他（们）将重复的部分提取出来，放在一个新文件里，而后在须要的.c(或.cpp)文件中敲 入#include   XXXX这样的语句。这样即便某个声明发生了变动，也再不须要处处寻找与修改了---世界仍是那么美好！       由于这个新文件，常常被放在.c(或.cpp)文件的头部，因此就给它起名叫作“头文件”，扩展名是.h.       今后，编译器（实际上是其中预处理器）就知道世上除了.c(或.cpp)文件，还有个.h的文件，以及一个叫作#include命令。