C中的extern关键字是多余的吗？

Question

我发现我可以在不使用 extern 的情况下达到预期的结果（尽管我同意它给读者一些关于变量的提示）。在某些情况下，使用 extern 会产生不希望的结果。

xyz.h

int i;

file1.c

#include "xyz.h"
....
i=10;
....

file2.c

#include "xyz.h"
main()
{
printf("i=%d\n",i);
}

当然，这是一个大项目，为了简单理解，把它分解了。使用 extern 关键字，我无法得到想要的结果。事实上，我使用“extern”方法得到了变量 i 的链接器错误。

采用“外部”方法的代码，

file1.c

int i;
main()
{
i=10;
}

file2.c

extern int i;
foo()
{
printf("i=%d\n",i);
}

这导致链接器错误。我只是想知道为什么它在第一种情况下有效，以及在不使用关键字“extern”的情况下我们无法做到这一点的实际情况。谢谢。

Answer 1

形式上，您的第一个程序是无效的。在头文件中定义一个变量，然后将该头文件包含到多个翻译单元中，最终会导致同一实体的多个定义与外部链接。这是 C 中的约束违规。

6.9 外部定义

5 外部定义是一个外部声明，它也是一个 函数的定义（内联定义除外）或 目的。如果使用外部链接声明的标识符用于 表达式（不是作为 sizeof 运算符的操作数的一部分 其结果是一个整数常量），在整个程序的某处 标识符应该只有一个外部定义； 否则，不得超过一个。

在您的第一个示例中，i 的定义是一个暂定定义（正如 cmets 中提到的那样），但它变成了一个常规的完整的外部定义 em> of i 在每个包含头文件的翻译单元的末尾。因此，从“整个程序”的角度来看，该定义的“暂时性”并没有改变任何东西。它与手头的事情并没有真正的密切关系（除了下面的一点评论）。

使您的第一个示例能够顺利编译的原因是一个流行的编译器扩展，甚至在语言标准中也提到了这一点。

J.5 常用扩展

J.5.11 多个外部定义

1可能不止一个 对象标识符的外部定义，有或没有 显式使用关键字 extern；如果定义不一致， 或多个初始化，行为未定义（6.9.2）。

（很可能最初导致 C 中编译器扩展的原因是暂定定义支持的一些实现特性，但在抽象语言级别，暂定定义与此无关。）

您的第二个程序对i 有效（顺便说一句，C 不再支持隐式int）。我看不出你怎么能从中得到任何链接器错误。

Answer 2

至少有两种情况extern 是有意义的而不是“冗余的”：

1. 对于文件范围内的对象（不是函数），它声明具有外部链接的对象而不提供暂定定义；暂定定义在翻译单元的末尾变成完整的定义，并且不允许在多个翻译单元中使用外部链接定义相同的标识符。

2. 在块范围内（在函数中），extern 允许您声明和访问具有外部链接的对象或函数，而无需将标识符带入文件范围（因此它在声明的块之外不可见）。如果名称可能与文件范围内的其他内容冲突，这很有用。例如：

   static int a;
   int foo(void)
   {
       return a;
   }
   int bar(void)
   {
       extern int a;
       return a;
   }
   

   如果没有bar 中的extern 关键字，int a; 将产生一个局部变量（自动存储）。