C++ extern關鍵字的詳細闡述

一、定義extern關鍵字

extern關鍵字是C++中一個非常關鍵的概念，它用於表示變量或函數是在其他文件或模塊中定義的。extern關鍵字告訴編譯器，在程序的其他位置存在一個符號的定義。例如，在一個文件中定義了一個全局變量，而在另一個文件中需要使用這個變量，則需要在使用的文件中聲明該變量是extern的。

二、全局變量和函數聲明

在C++中，聲明全局變量時可以使用extern關鍵字進行修飾。例如：

    extern int g_var;

這樣可以告訴編譯器，g_var變量不是當前這個文件所定義的，而是在其他文件中定義的。聲明全局函數時也可以使用extern關鍵字：

    extern void hello();

三、extern的用法

extern關鍵字有以下用法：

1. 引用全局變量或函數

如果需要在一個文件中使用另一個文件中定義的全局變量或函數，可以使用extern關鍵字進行聲明。例如：

    //File1.cpp
    int g_var = 1;
    void hello() {
        std::cout << "Hello World!" << std::endl;
    }

    //File2.cpp
    extern int g_var;
    extern void hello();
    int main() {
        std::cout << g_var << std::endl; //輸出 1
        hello(); //輸出 "Hello World!"
        return 0;
    }

2. 定義全局變量

如果在一個文件中定義了一個全局變量，那麼在其他文件中使用該變量時，需要使用extern關鍵字進行聲明。例如：

    //File1.cpp
    int g_var = 1;

    //File2.cpp
    extern int g_var;
    int main() {
        std::cout << g_var << std::endl; //輸出 1
        return 0;
    }

3. 定義全局函數

如果在一個文件中定義了一個全局函數，那麼在其他文件中使用該函數時，需要使用extern關鍵字進行聲明。例如：

    //File1.cpp
    void hello() {
        std::cout << "Hello World!" << std::endl;
    }

    //File2.cpp
    extern void hello();
    int main() {
        hello(); //輸出 "Hello World!"
        return 0;
    }

四、extern的注意事項

在使用extern關鍵字時，需要注意以下幾點：

1. 定義和聲明的類型必須完全一致

在定義和聲明變量或函數時，它們的類型必須完全一致，否則會導致編譯錯誤。例如：

    //File1.cpp
    int g_var = 1;

    //File2.cpp
    extern float g_var; //錯誤：類型不匹配
    extern int hello();
    double hello(); //錯誤：類型不匹配

2. 多次定義一個變量會導致編譯錯誤

如果在程序中多次定義同一個變量，會導致編譯錯誤。例如：

    //File1.cpp
    int g_var = 1;

    //File2.cpp
    int g_var = 2; //錯誤：重複定義

如果需要在多個文件中使用同一個變量，只需要在一個文件中定義，並在其他文件中使用extern進行聲明即可。

五、代碼示例

下面是一個完整的示例：

    //File1.cpp
    #include <iostream>
    extern int g_var;
    extern void hello();

    int main() {
        std::cout << g_var << std::endl; //輸出 1
        hello(); //輸出 "Hello World!"
        return 0;
    }

    //File2.cpp
    int g_var = 1;
    void hello() {
        std::cout << "Hello World!" << std::endl;
    }