C++中關于函數的extern鏈接性以及extern關鍵字

C++中extern關鍵字主要有三種作用，即聲明變量的鏈接性、函數的鏈接性、以及語言的鏈接性。所謂的鏈接性(linkage)是指名稱如何在不同的編譯單元間共享。與其相應的是作用域(scope)，它描述的是名稱在一個編譯單元的多大范圍內可見。

變量的鏈接性：由于C++中變量具有單定義規則(one definiton rule)（只能被定義一次），那么在同一個工程的其他文件中，如果要想使用一個已經定義的變量，只能使用聲明(declaration)。一個全局變量的默認鏈接性是只在本文件可見，在另外一個文件中可以使用extern來聲明這個變量，表示該變量已經在它處定義，從而使得該變量在“變量聲明”所在的文件同樣可見，達到共享的目的。

函數的鏈接性：默認情況下函數的鏈接性是外部的，即可以在文件間共享。可以使用extern來指出這一點，即該函數是在另外一個文件中定義的，不過這是可選的。但是如果用static來修飾函數的話，那么其鏈接性就是內部的。
如果用static修飾函數的鏈接性，必須同時給出函數原型以及定義。

static int private(double x);
...
static int private(double x)
{
    ...
}

  

語言的鏈接性：在C語言中函數是不能重載的，因此在編譯后，一個函數名對應于一個翻譯后的符號名，例如 test(int),對應于_test。但是C++是可以重載的，因此函數經編譯器翻譯后的名稱會有所不同。例如會將test(int),對應于_test_i。但是可以使用extern “C”來告訴編譯器不要按照C++默認的方式翻譯，而使用類似于C的方式翻譯。

下面通過示例來具體說下函數的鏈接性。
首先，函數的默認鏈接性是外部的。

//func.cpp
#include <iostream>

void func()
{
    std::cout<<"Location:func.cpp->func()"<<std::endl;
}

//main.cpp
#include <iostream>

void func();//or extern void func();

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

  

編譯:g++ -g func.cpp main.cpp -o run
在func.cpp中定義了函數func(),要在main.cpp中使用這個函數的話，必須在main.cpp中先聲明這個函數。注意這里func.cpp和main.cpp是兩個獨立的編譯單元，通過在main.cpp中聲明函數，來實現函數在文件間的共享。在編譯時必須同時包含這兩個cpp文件。

其次，可以使用static修飾函數，來限制函數的鏈接性。
如果在上面的函數中將func.cpp中的func()函數用static來修飾，同時給出函數的實現，即

static void func()
{
    std::cout<<"Location:func.cpp->func()"<<endl;
}

    1
    2
    3
    4

那么即使在main.cpp中聲明函數也是無法進行編譯的,可能編譯錯誤提示如下：

/tmp/ccoMrixR.o: In function `main':
/home/project/extern/main.cpp:7: undefined reference to `func()'
collect2: ld returned 1 exit status


最后，我的一位同事給我拋出了這樣的一個“疑問”：如果將func()函數放在func.h中，然后在mian.cpp中包含著func.h，那么無論是否用static修飾函數都是可行的，這不是有悖于上面的闡述嗎？或者說如果這樣可行的話，那么函數鏈接性的意義在哪兒了？

//func.h
#include <iostream>

void func()
{
    std::cout<<"Location:func.cpp->func()"<<std::endl;
}

//main.cpp
#include <iostream>
#include "func.h"
void func();

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

 
 
實際上這并不矛盾，因為當包含這個函數進行編譯時，func.h和main.cpp并不是兩個不同的編譯單元，當然所謂函數鏈接性也就無從談起。當#include “func.h”，編譯main.cpp時，會將頭文件進行展開，他們是同一個編譯單元。
————————————————

原文鏈接：https://blog.csdn.net/cjf_wei/article/details/66500244