C++_4——关键字（extern）

这一系列文章的目的是在学习了C++基础后，继续补充一些C++基础和进阶的知识点，包括C++11的相关内容。

C++网站：http://www.cplusplus.com/reference/

1 extern “C” 与 C/C++混合编程

C++与C混合编程的问题

为什么不直接用C编译器编译C++代码
因为，C++有很多内容是C没有的，比如一些很多关键字…
另外，编译器将函数名编译成各种符号供链接器使用，C++编译器编译出来的符号是与形参列表相关的，因而重载的函数其编译出来的符号是不同的；而，C编译器编译出来的符号仅与函数名有关，因而重载的函数器编译出来的符号是相同的，这在链接时就会报错
为什么不直接使用C++编译器编译C代码
虽然一般意义上讲C++是C的超集，但C++与C并不是完全包含的关系，C中也有C++不支持的内容，如这篇博提及的各种差异…
另外，假设…
有C代码文件 a.c 和 a.h，并用C编译器生成目标文件 a.o；
有C++代码文件 b.cpp，并引用C头文件（a.h）和使用其中的函数，使用C++编译器生成目标文件 b.o；
链接时，需要链接 a.o 和 b.o ，这将在 b.o 产生符号未定义的错误，原因是两个目标文件对C函数编译后的符号是不同的
不同语言的代码尽量使用其对应的编译器编译。C++制定了链接规范，来指定编译器，比如，当需要在C++编译器中编译C代码时，使用extern “C” 调用C编译器

C++链接规范 extern"language string"

常用有两个：extern “C” 和 extern “C++” ，当只有extern修饰函数时，默认为extern “C++”
用法1单个声明：extern "C" void foo();
用法2一组声明：
```
extern "C"
{
　　void foo();
　　int bar();
}
```
当然，加了 extern"C" 的C代码，不能直接用C编译器编译，因为C编译器不认识，需要使用条件编译，通过宏定义 __cplusplus 来判断是否使用extern"C"
extern"language string" 允许嵌套，跟作用域类似，程序按照所属最内层的规范编译，但尽量少嵌套，也就是把包含头文件放到extern之外

编译器 gcc和g++

gcc与g++的区别

GCC，gcc，g++
GCC:GNU Compiler Collection(GUN 编译器集合)，它可以编译C、C++、JAV、Fortran、Pascal、Object-C、Ada等语言
gcc是GCC中的GUN C Compiler（C 编译器）
g++是GCC中的GUN C++ Compiler（C++编译器）
gcc可以完成预处理、编译和汇编三个阶段，g++调用gcc完成前三个阶段，并自己完成库文件链接阶段
gcc将.c和.cpp文件分别当做c和cpp文件编译，g++全部视为cpp文件编译
对于宏__cplusplus，当使用gcc编译cpp文件和使用g++编译c和cpp文件时会定义
对于extern"C"，这与使用gcc还是g++编译无关
————————————————
版权声明：本文为CSDN博主「wsqyouth」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/u013457167/article/details/80222557

条件编译的几个使用场景

编译预处理包括头文件展开、宏替换、条件编译、去掉注释等。

检查宏是否被定义，避免重复包含头文件导致的重复定义

#ifndef THIS_HEADER_FILE
#define THIS_HEADER_FILE
/* TODO */
#endif

#ifdef THIS_HEADER_FILE
/* TODO */
#endif

判断编译环境，选择合适的编译器编译代码，如下，当C++编译器编译时，TODO 部分使用C编译器编译，其中，__cplusplus 是C++编译器的保留宏定义
```
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/* TODO */
#ifdef __cplusplus
}
#endif
```
都是判断一个宏被定义的情况，每个宏都有其存在的意义和作用

2 extern 修饰变量 / 函数

修饰变量

C++ 提供两种变量声明方式：defining declaration 和 referencing declaration，前者简称定义（definition），后者简称声明（declaration），定义会分配内存空间，声明不分配
若要在多个文件共享全局变量，需要在其中一个文件内包含该变量的定义，其他文件用extern修饰该变量但不初始化，如在a.cpp中定义变量m，在b.cpp中声明变量m
```
// a.cpp
int m;
```
```
// b.cpp
extern int m;
```
需要注意的是以下均为定义，即使加了extern，所以，如果多个文件用extern声明同一变量的同时初始化，就会出现重复定义的错误
```
// 定义变量
int m;	// 即使没有初始化，也分配了内存空间，默认值为0
int m = 0;
extern int m = 0;
```
还需要注意的是，用extern声明变量的语句也可以在函数体内，并非一定在函数外
尽量不要在头文件中定义变量，避免重复包含头文件导致的重定义，避免链接导致的重定义
不要过分依赖使用全局变量；对于常量数据，加const以防误改

修饰函数

默认函数的链接性是外部的，也就是其他文件可见，extern关键字可加可不加
常用的方式是将函数设为内部可见，即用static修饰函数，如下，同时给函数的声明和实现添加static，这时其他文件可以定义同名函数
```
static int fun();
static int fun(){}
```

3 其他的一些点

存储持续性和链接性

C++存储持续性类型包括自动存储持续性（如函数内定义的变量）、静态存储持续性（函数外定义，或函数内+static定义的变量）、动态存储持续性（new和delete）、线程存储持续性（C++11，thread_local）
链接性：外部链接性（不同文件间共享）、内部链接性（文件内函数共享）、无链接性（代码块中共享）
关于extern修饰变量和函数，主要讨论的即是静态存储持续性和外部链接性

C++_4——关键字（extern）

1 extern “C” 与 C/C++混合编程

C++与C混合编程的问题

C++链接规范 extern"language string"

编译器 gcc和g++

条件编译的几个使用场景

2 extern 修饰变量 / 函数

修饰变量

修饰函数

3 其他的一些点

存储持续性和链接性

参考