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C++面试基础系列-extern

1.extern关键点

在C和C++中，extern是一个关键字，用于声明一个变量或函数是在其他文件或编译单元中定义的，即它具有外部链接。以下是 extern的一些关键点：

1. 外部链接 ：extern关键字声明的变量或函数具有外部链接，这意味着它们可以在多个文件中访问。
2. 声明而非定义 ：使用 extern是声明一个已经在其他地方定义的变量或函数，而不是定义它们。
3. 多文件共享 ：当你想在多个文件中使用同一个全局变量或函数时，可以在其他文件中使用 extern来声明它们。
4. 定义位置 ：被 extern声明的变量或函数必须在某个文件中有确切的定义（带有类型和存储期的声明）。
5. 头文件中使用 ：extern经常与头文件一起使用，允许在多个源文件中包含同一个头文件，而不会因多重包含而导致变量或函数被多次定义。
6. C++中的使用 ：在C++中，extern也可以用于声明C语言编写的库中的变量和函数，因为它可以用来指定C语言的外部链接。
7. 存储期 ：extern声明的变量具有静态存储期，即它们在程序的整个运行期间都存在。
8. 作用域 ：extern声明的变量或函数在声明它们的文件中是可见的，但它们的作用域限制在声明它们的块内，除非它们在全局作用域中声明。
9. 初始化 ：extern声明的变量不能在声明时初始化，因为它们已经在其他地方定义并初始化了。
10. 示例：

// file1.c
int globalVar = 42; // 定义并初始化一个全局变量

// file2.c
extern int globalVar; // 声明 globalVar，它在 file1.c 中定义

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在上述示例中，globalVar在 file1.c中定义并初始化。在 file2.c中，使用 extern关键字来声明 globalVar，表示它在其他地方定义，这样 file2.c就可以访问 globalVar了。

extern是C和C++中实现不同文件间全局变量和函数共享的重要机制。

2.C++ extern "C"

在C++中使用C语言编写的库时，extern "C"（注意C是大写的）是一个特殊的声明，它告诉C++编译器按照C语言的规则来处理被声明的实体。这主要是因为C++支持函数重载，而C语言不支持。以下是 extern "C"的一些特别作用：

• 语言链接指示 ：extern "C"指示编译器，被声明的函数或变量遵循C语言的链接规则，而不是C++的命名规则（Name Mangling）。
• 避免名称重整（Name Mangling） ：C++编译器会对函数名进行编码（即名称重整），以支持函数重载。而C语言没有函数重载的概念，其函数名在编译后不会改变。使用 extern "C"可以防止C++编译器对C函数名进行重整。
• 兼容C库 ：当需要链接C语言编写的库时，使用 extern "C"可以确保C++代码能够正确调用C库中的函数和变量。
• C++和C的互操作 ：extern "C"是C++代码与C代码进行互操作的一种方式，使得C++程序能够直接调用C语言的函数和访问全局变量。
• 头文件包含 ：在使用C语言库的头文件时，通常也会用 extern "C"将整个头文件的内容包裹起来，以确保所有引用的函数和变量都遵循C语言的链接规则。
• 全局作用域 ：extern "C"声明通常放在全局作用域中，以确保整个程序中的C++代码都遵循相同的链接规则。

extern "C"是C++中处理C语言库的重要工具，它确保了C++代码能够与C语言代码无缝集成和互操作。

3.使用示例

• C++中使用 extern “C” 示例 ：

// 假设有一个C语言写的库函数，声明如下：
// int CFunction(); // C语言中的函数声明

// 在C++中调用C语言写的库函数
extern "C" {
    int CFunction(); // 使用extern "C"声明
}

int main() {
    int result = CFunction(); // 正确调用C函数
    return 0;
}

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• C并不能直接调用C++库函数。

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