extern 和 extern "C"

兩者關系

表面上看extern 和 extern "C"差别不大，後者隻比前者多了一個 “C” 而已；但實際上兩者的用途差了十萬八千裡；

extern

extern 是用來進行外部聲明的。

• 當我們需要使用在其它檔案中定義的全局變量或全局函數時，需要先用extern進行外部聲明，然後才能在目前檔案中使用該全局變量或全局函數；

//a.cpp file
#include <iostream>
using namespace std;
int num = 20;	//全局變量
void test(){	//全局函數
    cout << num << endl;
}
//b.cpp file
extern int num;
extern void test();
int main(){
    test();
    num = 100;
    test();
    return 0;
}
           

extern “C”

要談 extern “C” 就必須要知道什麼是 命名傾軋（name mangling） ！

• c++支援重載，那麼重載是怎麼實作的，沒錯，實作原理就是這個叫做命名傾軋的東西；
• 在編譯的時候，c++聲明的函數的函數名會根據原函數名和參數清單被重命名，使得原來具有相同函數名，但具有不同參數清單的函數具有了不同的函數名（表面上說的是c語言不允許同名函數存在，而c++允許同名函數存在，本質上還是不允許的嘛！），這個就叫做命名傾軋；

示例：

//傾軋前
void funcA(int a);
void funcA(char b);
void funcB(string c);
void funcA(int a){
    ...
}
void funcA(char b){
    ...
}
void funcB(string c){
    ...
}
int main(){
    int a = 10;
    char b = 'm';
    string c = "123";
    funcA(a);
    funcA(b);
    funcB(c);
    return 0;
}
//傾軋後
void funcA_i(int a);
void funcA_c(char b);
void funcB_str(string c);
void funcA_i(int a){
    ...
}
void funcA_c(char b){
    ...
}
void funcB_str(string c){
    ...
}
int main(){
    int a = 10;
    char b = 'm';
    string c = "123";
    funcA_i(a);
    funcA_c(b);
    funcB_str(c);
    return 0;
}
//大概就是上面的意思，新的函數名隻是示意一下，實際上并不是那樣 : )
//編譯時，C++編譯器會對函數聲明、函數定義、函數調用三部分統一進行傾軋（腦補一下不同時傾軋的場景）；
//無論函數是否重載，都會被C++編譯器傾軋（funcB沒有重載，但也被傾軋了）；
           

那麼傾軋跟 extern “C” 又有什麼關系呢？

• 對于C++要相容C的問題，C++就必須相容C的文法與C庫（連結庫），C庫隻在連結時加入，傾軋在編譯階段發生，是以C庫不會被傾軋；
• 然而，C函數聲明、C函數調用會在編譯時被傾軋，導緻C函數聲明、C函數調用與C庫中函數對應不上，這就是問題所在；
• 解決辦法就是：禁止C函數聲明、C函數調用被傾軋；
• 是以，提出了extern “C”，禁止C++編譯器對其所包含的部分進行傾軋（是以，把extern “C” 叫做 拒絕傾軋 可還行，哈哈）；

結論：

• 如果要在C++工程中使用已編譯好的C庫，C的所有函數聲明必須被 extern “C” 包圍；
• 傾軋是C++為了實作函數重載而設計的，拒絕傾軋的 extern “C” 則是為了相容C而後實作的，我們程式設計一般犯不着對自定義的C++函數設定；

疑問：

• 那為啥不把C庫用C++編譯器重新編譯下，這樣就不用通過 extern “C” 禁止傾軋了？
• 猜想：隻有大家傾軋實作一模一樣時，上述辦法才有意義；大家傾軋實作略有差别，難不成每種傾軋實作對應一個C庫，這樣顯然不合适；

參考文獻

C++函數重載與重載原理：命名傾軋