link:
http://blog.csdn.net/keensword/archive/2005/06/23/401114.aspx
解析“extern”
1、 聲明外部變量
現(xiàn)代編譯器一般采用按文件編譯的方式，因此在編譯時(shí)，各個(gè)文件中定義的全局變量是
互相透明的，也就是說(shuō)，在編譯時(shí)，全局變量的可見(jiàn)域限制在文件內(nèi)部。下面舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。創(chuàng)建一個(gè)工程，里面含有A.cpp和B.cpp兩個(gè)簡(jiǎn)單的C++源文件：
|
//A.cpp
int i;
void main()
{
}
|
這兩個(gè)文件極為簡(jiǎn)單，在A.cpp中我們定義了一個(gè)全局變量i，在B中我們也定義了一個(gè)全局變量i。
我們對(duì)A和B分別編譯，都可以正常通過(guò)編譯，但是進(jìn)行鏈接的時(shí)候，卻出現(xiàn)了錯(cuò)誤，錯(cuò)誤提示如下：
|
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)
|
這就是說(shuō)，在編譯階段，各個(gè)文件中定義的全局變量相互是透明的，編譯A時(shí)覺(jué)察不到B中也定義了i，同樣，編譯B時(shí)覺(jué)察不到A中也定義了i。
但是到了鏈接階段，要將各個(gè)文件的內(nèi)容“合為一體”，因此，如果某些文件中定義的全局變量名相同的話，在這個(gè)時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，也就是上面提示的重復(fù)定義的錯(cuò)誤。
因此，各個(gè)文件中定義的全局變量名不可相同。
在鏈接階段，各個(gè)文件的內(nèi)容（實(shí)際是編譯產(chǎn)生的obj文件）是被合并到一起的，因而，定義于某文件內(nèi)的全局變量，在鏈接完成后，它的可見(jiàn)范圍被擴(kuò)大到了整個(gè)程序。
這樣一來(lái)，按道理說(shuō)，一個(gè)文件中定義的全局變量，可以在整個(gè)程序的任何地方被使用，舉例說(shuō)，如果A文件中定義了某全局變量，那么B文件中應(yīng)可以該變量。修改我們的程序，加以驗(yàn)證：
|
//A.cpp
void main()
{
i = 100; //試圖使用B中定義的全局變量
}
|
編譯結(jié)果如下：
|
Compiling...
A.cpp
C:\Documents and Settings\wangjian\桌面\try extern\A.cpp(5) : error C2065: 'i' : undeclared identifier
Error executing cl.exe.
A.obj - 1 error(s), 0 warning(s)
|
編譯錯(cuò)誤。
其實(shí)出現(xiàn)這個(gè)錯(cuò)誤是意料之中的，因?yàn)椋何募卸x的全局變量的可見(jiàn)性擴(kuò)展到整個(gè)程序是在鏈接完成之后，而在編譯階段，他們的可見(jiàn)性仍局限于各自的文件。
編譯器的目光不夠長(zhǎng)遠(yuǎn)，編譯器沒(méi)有能夠意識(shí)到，某個(gè)變量符號(hào)雖然不是本文件定義的，但是它可能是在其它的文件中定義的。
雖然編譯器不夠遠(yuǎn)見(jiàn)，但是我們可以給它提示，幫助它來(lái)解決上面出現(xiàn)的問(wèn)題。這就是extern的作用了。
extern的原理很簡(jiǎn)單，就是告訴編譯器：“你現(xiàn)在編譯的文件中，有一個(gè)標(biāo)識(shí)符雖然沒(méi)有在本文件中定義，但是它是在別的文件中定義的全局變量，你要放行！”
我們?yōu)樯厦娴腻e(cuò)誤程序加上extern關(guān)鍵字：
|
//A.cpp
extern int i;
void main()
{
i = 100; //試圖使用B中定義的全局變量
}
|
順利通過(guò)編譯，鏈接。
2、 在C++文件中調(diào)用C方式編譯的函數(shù)
C方式編譯和C++方式編譯
相對(duì)于C，C++中新增了諸如重載等新特性，對(duì)于他們的編譯，必然有一些重要的區(qū)別。
我們將下面的小程序分別按C和C++方式編譯，來(lái)探討兩種編譯方式的區(qū)別。
|
int i;
int func(int t)
{
return 0;
}
void main()
{
}
|
以C方式編譯的結(jié)果：
|
COMM _i : DWORD
PUBLIC _func
PUBLIC _main
|
以C++方式編譯的結(jié)果：
|
PUBLIC ?i@@3HA ; i
PUBLIC ?func@@YAHH@Z ; func
PUBLIC _main
|
可見(jiàn)，C方式編譯下，變量名和函數(shù)名之前被統(tǒng)一加上了一個(gè)下劃線，而C++編譯后的結(jié)果卻復(fù)雜的多，i變成了?i@@3HA，func變成了?func@@YAHH@Z。C++中的這種看似復(fù)雜的命名規(guī)則是為C++中的函數(shù)重載，參數(shù)檢查等特性服務(wù)的。
多文件程序中的函數(shù)調(diào)用
一般情況下，工程中的文件都是CPP文件（以及頭文件）。如下面的程序僅包含兩個(gè)文件：A.CPP和B.CPP：
|
//A.CPP
void func();
void main()
{
func();
}
|
程序的結(jié)構(gòu)是這樣的：在文件B.CPP中定義了一個(gè)函數(shù)void func()，main函數(shù)位于文件A.CPP，在main函數(shù)中調(diào)用了B中定義的函數(shù)func()。
要在A中調(diào)用B中定義的函數(shù)，必須要加上該函數(shù)的聲明。如本例中的void func();就是對(duì)函數(shù)func()的聲明。
如果沒(méi)有聲明的話，編譯A.CPP時(shí)就會(huì)出錯(cuò)。因?yàn)榫幾g器的目光只局限于被編譯文件，必須通過(guò)加入函數(shù)聲明來(lái)告訴編譯器：“某個(gè)函數(shù)是定義在其它的文件中的，你要放行！”，這一點(diǎn)跟用extern來(lái)聲明外部全局變量是一個(gè)道理。
需要注意的是，一般的程序都是通過(guò)包含頭文件來(lái)完成函數(shù)的聲明。拿本例來(lái)說(shuō)，一般是創(chuàng)建一個(gè)頭文件B.H，在頭文件中加入聲明語(yǔ)句void func(); 并且在A.CPP中加入包含語(yǔ)句：#include “B.H”。
在C++程序中，頭文件的功能從函數(shù)聲明被擴(kuò)展為類(lèi)的定義。
不同編譯方式下的函數(shù)調(diào)用
如果在工程中，不僅有CPP文件，還有以C方式編譯的C文件，函數(shù)調(diào)用就會(huì)有一些微妙之處。我們將B.CPP改作B.C：
|
//A.CPP
void func();
void main()
{
func();
}
|
對(duì)A.CPP和B.C分別編譯，都沒(méi)有問(wèn)題，但是鏈接時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。
|
Linking...
A.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "void __cdecl func(void)" (?func@@YAXXZ)
Debug/A.exe : fatal error LNK1120: 1 unresolved externals
Error executing link.exe.
A.exe - 2 error(s), 0 warning(s)
|
原因就在于不同的編譯方式產(chǎn)生的沖突。
對(duì)于文件A，是按照C++的方式進(jìn)行編譯的，其中的func()調(diào)用被編譯成了
如果B文件也是按照C++方式編譯的，那么B中的func函數(shù)名也會(huì)被編譯器改成?func1@@YAXXZ，這樣的話，就沒(méi)有任何問(wèn)題。
但是現(xiàn)在對(duì)B文件，是按照C方式編譯的，B中的func函數(shù)名被改成了_func，這樣一來(lái)，A中的call ?func1@@YAXXZ這個(gè)函數(shù)調(diào)用就沒(méi)有了著落，因?yàn)樵阪溄悠骺磥?lái)，B文件中沒(méi)有名為?func1@@YAXXZ的函數(shù)。
事實(shí)是，我們編程者知道，B文件中有A中調(diào)用的func函數(shù)的定義，只不過(guò)它是按照C方式編譯的，故它的名字被改成了_func。因而，我們需要通過(guò)某種方式告訴編譯器：“B中定義的函數(shù)func()經(jīng)編譯后命名成了_func，而不是?func1@@YAXXZ，你必須通過(guò)call _func來(lái)調(diào)用它，而不是call ?func1@@YAXXZ。”簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是告訴編譯器，調(diào)用的func()函數(shù)是以C方式編譯的，fun();語(yǔ)句必須被編譯成call _func;而不是call ?func1@@YAXXZ。
我們可以通過(guò)extern關(guān)鍵字，來(lái)幫助編譯器解決上面提到的問(wèn)題。
對(duì)于本例，只需將A.CPP改成如下即可：
|
//A.CPP
extern "C"
{
void func();
}
void main()
{
func();
}
|
察看匯編代碼，發(fā)現(xiàn)此時(shí)的func();語(yǔ)句被編譯成了call _func。
3、 補(bǔ)充
同2一樣，仍然是C，C++混合編程的情形，考慮下面的程序：
|
//A.CPP
extern int i;
void main()
{
i = 100;
}
|
程序很簡(jiǎn)單：在文件B.C中定義了一個(gè)全局變量i，在A.CPP中使用了這個(gè)全局變量。
編譯沒(méi)有問(wèn)題，鏈接時(shí)卻出現(xiàn)錯(cuò)誤：
|
Linking...
A.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "int i" (?i@@3HA)
Debug/A.exe : fatal error LNK1120: 1 unresolved externals
Error executing link.exe.
A.exe - 2 error(s), 0 warning(s)
|
這是因?yàn)椋?/span>C方式編譯下，i被重命名為_i，而在C++方式下，i會(huì)被重命名為?i@@3HA。
因而，我們只用extern int i;來(lái)聲明還不夠，必須告訴編譯器，全局變量i是以C方式編譯的，
它會(huì)被重命名為_i，而不是?i@@3HA。
我們修改A.CPP，如下：
|
//A.CPP
extern "C"
{
int i;
}
void main()
{
i = 100;
}
|
程序正常通過(guò)編譯和鏈接。
我們察看一下匯編代碼，發(fā)現(xiàn)語(yǔ)句i = 100;被編譯成了mov DWORD PTR _i, 100。