如何在不同的 .c 文件之间共享变量？ [复制]答案

【问题标题】：How do I share variables between different .c files? [duplicate]如何在不同的 .c 文件之间共享变量？ [复制]
【发布时间】：2010-11-05 22:34:23
【问题描述】：

关于 C 声明的初学者问题：

在一个.c文件中，如何使用另一个.c文件中定义的变量？

【问题讨论】：

我更改了你的标题。尝试使标题更具描述性，以便 1) 能够回答它的人可以轻松地看到您在问什么，以及 2) 其他有相同问题的人将能够找到这个问题，所以他们不会'不必再问了。在查看问题列表时，我们不需要知道这是一个初学者问题，但我们确实需要知道问题是关于什么的。只是对未来问题的提示。 :)

标签： c

【解决方案1】：

在文件 A.c 中：

int myGlobal = 0;

在文件A.h中

extern int myGlobal;

在文件 B.c 中：

#include "fileA.h"
myGlobal = 1;

这就是它的工作原理：

该变量位于 fileA.c 中
fileA.h 告诉全世界它存在，它的类型是什么 (int)
fileB.c 包含 fileA.h，以便编译器在 fileB.c 尝试使用之前知道 myGlobal。

【讨论】：

当变量是静态时，它给我一个链接错误，“无法解析的符号”，如何处理？
@jfq：非类上下文中的“静态”表示“仅限于此翻译单元”。它本质上与“外部”相反。你不能同时拥有两者。
只是备注——如果变量的所有者是main.c文件，而没有main.h呢？
@arbitter：没有头文件，你不能共享变量（除非你把extern int myGlobal;直接放到想要访问myGlobal的源文件中，但这是对DRY的严重违反）。如果你需要从 main.c 共享一个全局，create main.h!
@RichieHindle：不确定我是否可以制作一个 main.h，但我将把它放在另一个文件中，谢谢！

【解决方案2】：

在 99.9% 的情况下，在文件之间共享非常量的全局变量是糟糕的程序设计。您真正需要这样做的情况很少：它们非常罕见，以至于我无法提出任何有效的案例。可能是硬件寄存器的声明。

在大多数情况下，您应该使用（可能是内联的）setter/getter 函数（“public”）、文件范围内的静态变量（“private”）或不完整的类型实现（“private”）。

在极少数情况下，当您需要在文件之间共享变量时，请执行以下操作：

// file.h
extern int my_var;

// file.c
#include "file.h"
int my_var = something;

// main.c
#include "file.h"
use(my_var);

切勿将任何形式的变量定义放在 h 文件中。

【讨论】：

我发布了这个作为对这个帖子的完全副本的回答。我觉得一些关于使用全局变量的建议是必要的，而不是在没有首先发出警告的情况下盲目地向他人传授不良做法。
考虑到您夸大了全局变量的有效案例是多么罕见，您的帖子太自以为是了。在我的脑海中，控制嵌入式系统中资源可用性的二进制信号量必须是全局的。任何共享资源的基于 RTOS 的固件都将充斥着全局信号量。同样，当全局代表真正应该随处可用的东西时，它在速度和开发方面都可以更简单、更快。此外，单例基本上是带有一些语法糖的全局变量。过于简单化？是的，但在概念上是有效的。
@Anthony 全局变量和全局变量之间是有区别的，它们可以从程序中的任何地方访问（因此是全局的）和文件范围变量。静态的，只能从声明它们的文件内部访问。后者并不是真正的坏习惯，除了在一些多线程场景中。您评论中的示例都应使用文件范围变量实现。
所以现在你试图说每个全局都应该是一个文件范围变量，这在嵌入式世界中尤其是不正确的，除非你认为所有代码都应该在一个文件中。你怎么能知道你从未见过的代码中变量的范围？实现共享资源的 RTOS 任务非常常见，您永远不会将多个完全不相关的任务放在同一个文件中。我很想看到一种无需全局信号量即可控制对该资源的访问的方法。这只是一个全局变量非常有用的例子；还有很多其他的。
@Anthony 私有封装的全部意义在于：您不应该在使用它们的文件之外查看或关心这些变量。应该通过 setter/getter 函数（可能是内联的）来访问这些变量。属于特定模块的数据应该分配在该模块中，如果需要，信号量的处理很可能也可以放在 setter/getter 函数中。信号量本身实际上就是这一原则的完美示例：您不知道或不需要知道它们在内部是如何处理的。

【解决方案3】：

如果变量是：

int foo;

在您声明的第二个 C 文件中：

extern int foo;

【讨论】：

【解决方案4】：

尽量避免使用全局变量。如果您必须使用全局变量，请参阅其他答案。
将其作为参数传递给函数。

【讨论】：

那你如何处理中断呢？假设一个中断被触发，我想读取一个引脚上的值，如何在不将其写入全局变量的情况下返回该值？
@realityinabox — 这是一个令人难以置信的特定领域的答案，而 OP 的问题要广泛得多。在这种情况下，您很可能需要一个全局变量。（这是一个非常古老的答案，我省略了很多关于为什么——线程、重入、代码可读性——以及为什么全局通常不是最佳选择的细节。）
@Thanatos 这不是什么“难以置信”。除非您认为嵌入式开发的广阔世界是初学者永远不会询问的东西，否则您的答案太狭隘和具体。如果有这样的事情，除了您显然认为是 C 的正常使用之外，还有许多其他原因使用全局变量。最后，OP的问题绝对没有上下文，所以你关于它的广泛陈述是一个假设。 OP 很可能一直在询问中断。
@realityinabox 请您详细说明为什么在泛型中应该避免全局变量？
@Thanatos 当人们说事情/应该/以某种方式而不说明原因时，这真的让我很恼火，这对于任何阅读它的人来说都是完全没有价值的信息，如果该功能存在，那么它打算被使用.

【解决方案5】：

其他变量必须声明为 public（使用 extern，public 用于 C++），并且您必须包含该 .c 文件。不过，我建议创建适当的 .h 文件来定义所有变量。

例如，对于 hello.c，您将拥有一个 hello.h，而 hello.h 将存储您的变量定义。然后另一个 .c 文件，例如 world.c 将在顶部有这段代码：

#include "hello.h"

这将允许 world.c 使用在 hello.h 中定义的变量

不过，它比这稍微复杂一些。您可以使用来包含在您的操作系统路径上找到的库文件。作为初学者，我会将所有文件放在同一个文件夹中并使用“”语法。

【讨论】：

【解决方案6】：

第二个文件需要知道你的变量是否存在。为此，您需要再次声明该变量，但在其前面使用关键字extern。这告诉编译器该变量可用但在其他地方声明，从而防止实例化它（再次，这会在链接时引起冲突）。虽然您可以将extern 声明放在C 文件本身中，但通常的样式是为每个.c 文件提供一个随附的标头（即.h）文件，该文件向其他人提供函数或变量持有extern 声明。这样您就可以避免复制extern 声明，尤其是当它用于多个其他文件时。这同样适用于函数，尽管您不需要为它们使用关键字 extern。

这样您将至少拥有三个文件：声明变量的源文件，它是执行extern 声明的伴随标头和#includes 标头以访问导出变量的第二个源文件（或在标题中导出的任何其他符号）。当然，在尝试链接类似的东西时，您需要所有源文件（或适当的目标文件），因为链接器需要解析符号，这只有在链接的文件中实际存在时才有可能。

【讨论】：