extern与static修饰符的区别及使用场景详解：如何正确使用extern和static

extern 与 static 修饰符意义

extern

变量/函数定义位于其他文件中

变量/函数定义于本文件（公用）且可以用于其他文件

static

变量/函数对此文件来说是局部（专用）

static有两重意思。

场景一

main.c

外部声明了一个整数变量 flag ，由于只是声明，所以不能对其进行初始化操作 。
    int main()
    {
        printf("%d", flag);
    }

sub.c

    int flag = 1;

如果在 main.c 中进行 extern int flag = 1 的操作，那么在编译的时候将会出现以下这些信息。

main.c 文件的第 5 行第 12 个位置有一个警告，内容是“flag”既被初始化了又被声明为“extern”。
 extern int flag=1;
            ^~~~
`flag'被定义了多次。
/tmp/ccCtPSdg.o 的.data 部分在这个位置首次被定义。
collect2 出现错误，ld 返回了 1 个退出状态。

场景二

下面两个文件中的静态变量仅在其所属的文件内生效，故而不存在冲突。

main.c

    static int flag = 4; 
    int main()
    {
        printf("%d", flag);
    }

sub.c

    static int flag = 6;

extern 对比 inlcude头文件

头文件

模块间共享的信息应该放在头文件中。如：

使用extern还是include头文件？

例子

希望在头文件里定义一个全局变量，接着将其包含到两个不同的 c 文件里，期望这个全局变量能够在这两个文件中被共同使用。测试代码如下：

// main.c
#include 
#include "common.h"
int main()
{
    printf("main.c : %d", key);
    return 0;
}
// common.c
#include "common.h"
void test_f()
{
    printf("common.c : %d", key);
}
// common.h
#ifndef _COMMON_H_
#define _COMMON_H_
int key = 1;
#endif

结果

编译器在编译时会提示出错，一般的提示大概是这样的：类似于“Symbol key multiply defined”。这意味着对变量“key”进行了重复定义。这是因为#include 命令会将头文件中的内容原封不动地搬到#include 的位置。所以，就相当于在 main.c 和 common.c 中都执行了一次 int key 。而 C 语言中，全局变量在项目内（或者叫工程内）是可见的。这样一来，就导致了在一个项目中出现了两个变量 key 。编译器便会认为这是重复定义。#ifndef、#define、#endif 在 common.h 中的目的是避免同一个文件中多次包含文件 common.h，而对于重复定义全局变量，它们并不能起到避免的作用。

解决办法

使用 extern 关键字来对变量进行声明，使其成为外部变量。在 main.c 文件中，通过 extern 关键字将变量 key 声明为外部变量。

在 common.c 里，因为使用了 include "common.h"，所以就不需要再使用 extern 来声明变量 key 了。

总结：在整个工程里，变量 key 仅在 common.h 这一处被定义了一次。

// main.c
#include 
extern int key;
extern void test_f();
int main()
{
    printf("main.c : %d\n", key);
    test_f();
    return 0;
}
// common.c
#include "common.h"
void test_f()
{
    printf("common.c : %d", key);
}
// common.h
#ifndef _COMMON_H_
#define _COMMON_H_
int key = 1;
#endif

参考文献

《实用 C 语言编程》于 2000 年 5 月由电力出版社出版。在该书的 P356 处，详细讲解了 C 语言中 extern 的用法，以及如何正确使用 extern 关键字。

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