extern 关键字真的有必要吗？

Question

...
#include "test1.h"

int main(..)
{
    count << aaa <<endl;
}

aaa定义在test1.h中，我没有使用extern关键字，但仍然可以引用aaa。

所以我怀疑 extern 真的有必要吗？

Answer 1

extern 有其用途。但它主要涉及到令人不悦的“全局变量”。 extern 背后的主要思想是通过外部链接来声明事物。因此，它与静态相反。但外部链接在许多情况下是默认链接，因此在这些情况下您不需要 extern。 extern 的另一个用途是：它可以将定义变成声明。例子：

extern int i;  // Declaration of i with external linkage
               // (only tells the compiler about the existence of i)

int i;         // Definition of i with external linkage
               // (actually reserves memory, should not be in a header file)

const int f = 3; // Definition of f with internal linkage (due to const)
                 // (This applies to C++ only, not C. In C f would have
                 // external linkage.) In C++ it's perfectly fine to put
                 // somethibng like this into a header file.

extern const int g; // Declaration of g with external linkage
                    // could be placed into a header file

extern const int g = 3; // Definition of g with external linkage
                        // Not supposed to be in a header file

static int t; // Definition of t with internal linkage.
              // may appear anywhere. Every translation unit that
              // has a line like this has its very own t object.

你看，这相当复杂。有两个正交的概念：链接（外部与内部）以及声明与定义的问题。 extern 关键字可以影响两者。就链接而言，它与静态相反。但是static的含义也被重载了——取决于上下文——控制或不控制链接。它所做的另一件事是控制对象的生命周期（“静态生命周期”）。但在全局范围内，所有变量都已经具有静态生命周期，有些人认为回收用于控制链接的关键字是一个好主意（这只是我的猜测）。

链接基本上是在“命名空间范围”中声明/定义的对象或函数的属性。如果它具有内部链接，则无法从其他翻译单元通过名称直接访问它。如果它具有外部链接，则所有翻译单元中只能有一种定义（例外情况，请参阅“单一定义规则”）。

Answer 2

我发现组织数据的最佳方法是遵循两个简单的规则：

• 仅在头文件中声明内容。
• 在 C（或 cpp，但为了简单起见，我在这里仅使用 C）文件中定义内容。

通过声明，我的意思是通知编译器事物存在，但不为它们分配存储空间。这包括typedef、struct、extern等。

根据定义，我通常的意思是“分配空间”，例如int等等。

如果您有这样一行：

int aaa;

在头文件中，每个编译单元（基本上定义为编译器的输入流 - C 文件以及它通过 #include，递归地）将得到它自己的副本。如果将两个定义了相同符号的目标文件链接在一起（除非在某些有限的情况下，例如 const），这将导致问题。

一种更好的方法是在您的一个 C 文件中定义 aaa 变量，然后将：

extern int aaa;

放入您的头文件中。

请注意，如果您的头文件仅包含在一个 C 文件中，那么这不是问题。但是，在那种情况下，我可能甚至没有头文件。在我看来，头文件仅用于在编译单元之间共享内容。

Answer 3

如果您的 test1.h 具有 aaa 的定义，并且您希望将头文件包含到多个翻译单元中，您将遇到多个定义错误，除非 aaa 是常量。
最好在 cpp 文件中定义 aaa 并在头文件中添加 extern 定义，该头文件可以作为头添加到其他文件中。

在头文件中包含变量和常量的经验法则

 extern int a ;//Data declarations
 const float pi = 3.141593 ;//Constant definitions

由于常量在 C++ 中具有内部链接，因此在翻译单元中定义的任何常量对于其他翻译单元都将不可见，但变量的情况并非如此，它们具有外部链接，即它们对其他翻译单元可见。将变量的定义放在其他翻译单元共享的标头中会导致变量的多个定义，从而导致多重定义错误。

Answer 4

在这种情况下，extern 不是必需的。当符号在另一个编译单元中声明时，需要使用 extern。

当您使用#include 预处理指令时，包含的文件将被复制出来以代替该指令。在这种情况下，您不需要 extern，因为编译器已经知道 aaa。

Answer 5

如果 aaa 没有在另一个编译单元中定义，则不需要 extern，否则需要。