全面了解extern函数

一、extern函数是什么

在C语言编程中，使用extern关键字可以标识函数是在其他代码文件中定义的，同时可以在当前文件中使用该函数。extern函数常用于多文件程序间函数的调用，也可用于在同一文件中将函数放在后面定义，但前面的函数使用到该函数时使用extern标注。

//示例代码1
//file1.c
#include 
extern void function1();

int main(){
    function1();
    return 0;
}

//file2.c
#include 
   
void function1(){
    printf("This is function1.\n");
}

   
  

在file1.c中使用了extern标注function1函数，表明该函数在其他文件中定义，在main函数中可以直接使用function1函数。在file2.c中定义了function1函数的具体实现，并在file1.c中使用。

二、extern函数的用途

使用extern函数主要有两种用途，一是在多文件程序间进行函数调用，二是在同一文件中进行函数的定义。

1.多文件程序间函数的调用

在多文件程序中，一个文件中定义的函数可能会被其他文件调用。这时，可以在要使用该函数的文件中声明函数的extern标志，让编译器知道该函数是在其他文件中定义的，然后编译后再链接到一起生成可执行文件。

//示例代码2
//file1.c
#include 
extern void function1();

int main(){
    function1();
    return 0;
}

//file2.c
#include 
   
void function1(){
    printf("This is function1.\n");
}

   
  

在上面的示例代码中，main函数所在的file1.c文件使用了extern关键字标注function1函数，表明function1函数定义在其他文件中，需要在编译时链接其他文件。在file2.c文件中定义了function1函数的具体实现。

2.同一文件中函数的定义

在同一文件中，可以先定义后使用，这时候可以在使用的地方使用extern关键字标注要使用的函数。

//示例代码3
#include 
void function2(){//先使用
    printf("This is function2.\n");
}
int main(){
    function2();//再定义
    return 0;
}

  

在上面的示例代码中，先使用了function2函数，再进行函数的定义。使用extern关键字同样可以实现这个功能。

//示例代码4
#include 
extern void function3();//使用extern标注

int main(){
    function3();//再定义
    return 0;
}

void function3(){
    printf("This is function3.\n");
}

  

三、extern函数的注意点

1.非extern函数不能在不同文件中重复定义

在C语言程序中，非extern函数不能在不同文件中重复定义。如果在同一个文件中重复定义同一个函数也是错误的。

//示例代码5
//file1.c
#include 

void function4(){
    printf("This is function4.\n");
}

//file2.c
#include 
   

void function4(){
    printf("This is function4.\n");
}

   
  

上面的代码中，在file1.c和file2.c分别定义了同名的function4函数，这是不允许的。

2.extern函数的定义必须在使用之前

在C语言中，extern函数的定义必须在使用之前，否则会编译错误。

//示例代码6
#include 

int main(){
    function5();
    return 0;
}

extern void function5();

void function5(){
    printf("This is function5.\n");
}

  

在上面的代码中，function5函数的定义在main函数之后，会出现编译错误。

3.extern函数在不同文件中的实现必须相同

如果同一个函数在不同的文件中声明时使用不同的参数类型或返回值类型，那么程序很可能出现错误。

//示例代码7
//file1.c
#include 
extern int function6(int num);

int main(){
    int result = function6(3);
    printf("The result is %d.", result);
    return 0;
}

//file2.c
#include 
   
extern float function6(float num);

float function6(float num){
    return num/2;
}

   
  

在上面的代码中，在file1.c中定义了一个调用参数为int类型，返回值为int类型的function6函数，而在file2.c中定义的function6函数传入参数为float，返回值也为float。

四、总结

在C语言中，extern函数常用于多文件程序间函数的调用以及同一文件中函数的先使用后定义。总结来说，extern函数是一个很重要的机制，方便了编程工作的同时也需要注意遵守相关规则。