C++extern关键字理解

extern是一种“外部声明”的关键字，字面意思就是在此处声明某种变量或函数，在外部定义。

下面的示意图是我的理解。

extern关键字的主要作用是扩大变量/函数的作用域，使得其它源文件和头文件可以复用同样的变量/函数，也起到类似“分块储存”的作用，划分代码。如图所示，在一个头文件里做了外部声明，就能把变量的定义部分和函数体的实现部分转移到其它地方了。

extern声明的格式如下，只是在变量声明时前面加上个”extern“：

extern int a;
extern double b;
extern const struct box *box_ptr
extern double box_volume(box box_ptr)

下面是个例子，程序提示用户输入一个盒子的长宽高，存储在结构体内，然后用函数输出该盒子的体积，再用一个函数将盒子的三维长度扩大一倍，最后再次输出它的体积。

主函数：

//main.cpp

#include<iostream>
#include"box_manu.h"

using namespace std;

int main()
{
    make_box();        //引导用户输入一个新盒子的的信息

    cout << "Volume of this box:" << box_volume(new_box) << endl;    //输出该盒子的体积

    bigger_box();    //把该盒子的三维加一倍

    cout << "done.\n";

    cout << "Bigger volume:" << box_volume(new_box) << endl;    //输出改造后的体积

    system("pause");
}

Extra.h里定义了box的结构体，做了相关变量和函数的外部声明。

//extra.h

struct box
{
    double length;
    double width;
    double height;
    double volume;

};

extern const struct box        *    box_ptr;

extern box new_box;

extern double box_length;
extern double box_width;
extern double box_height;

extern double box_volume(box box_ptr);

extern void make_box();

box_make.cpp里定义了box结构类型的new_box变量，以及长宽高，但没赋值。给出了输出体积和提示输入的函数的原型。

//box_make.cpp

#include<iostream>
#include"Extra.h"
using namespace std;

box new_box;

double box_volume(box box_ptr)
{
    box_ptr.volume = box_ptr.height*box_ptr.length*box_ptr.width;
    return box_ptr.volume;
}

double box_length;
double box_width;
double box_height;

void make_box()
{
    cout << "Input length for the box:";
    cin >> box_length;
    new_box.length = box_length;
    cout << "Input width for the box:";
    cin >> box_width;
    new_box.width = box_width;
    cout << "Input height for the box:";
    cin >> box_height;
    new_box.height = box_height;
}

box_manu.h给出了扩大盒子三维的函数原型，并被main.cpp包括。

//box_manu.h

#include<iostream>
#include"Extra.h"

void bigger_box()
{
    new_box.length = 2 * new_box.length;
    new_box.height = 2 * new_box.height;
    new_box.width = 2 * new_box.width;
}

程序运行结果：

Input length for the box:2 [enter]
Input width for the box:2 [enter]
Input height for the box:2 [enter]
Volume of this box:8
done.
Bigger volume:64

　　

值得注意的问题：

1.主函数include的box_manu.h已经include了Extra.h，如果再include一遍Extra.h。会报大量不兼容和重定义等错，应尽力避免重复引用头文件。

2.在extra.h里面声明的长宽高变量必须要在其它哪里给出定义，哪怕没有初值（例子中写到了box_make.cpp里面）。如果没有这么做，编译时会报LNK200“无法解析外部命令”的错。

3.多个头文件或源文件使用同一些变量，尝试把extern去掉后编译就会报“重定义”的错。