Ключевое слово extern в C++ открывает уникальные возможности по связи с кодом на C. Это позволяет использовать в C++ готовые библиотеки и функции на C. Однако чтобы извлечь максимум пользы, нужно разобраться в тонкостях применения extern.
Объявление extern переменных
Переменные в C++ по умолчанию имеют внутреннюю компоновку. Чтобы сделать переменную доступной глобально в разных файлах, используется ключевое слово extern.
- extern расширяет область видимости переменной за пределы файла.
- Синтаксис:
extern тип имя_переменной; - extern выполняет объявление, но не определение переменной.
Например, в header-файле:
extern int global_var;
А в cpp-файле:
int global_var = 10;
Таким образом глобальная переменная становится доступной во всей программе. В противном случае возникнет ошибка при попытке использовать неопределенный символ.
Объявление extern функций
В отличие от переменных, все функции в C++ по умолчанию являются extern. Это позволяет вызывать их из любого файла.
Неявное объявление функций как extern в C++ делает их глобально доступными.
Если нужно явно указать extern, то синтаксис:
extern тип имя_функции(параметры);
Например:
extern int sum(int a, int b);
Перегрузка extern функций имеет ограничения. Главное - согласованность объявлений.
Объявление шаблонов как extern
Для шаблонов extern позволяет явно указать место определения и избежать дублирования.
- Указывает на существующий экземпляр шаблона.
- Предотвращает создание нового экземпляра.
Синтаксис:
extern template класс<параметры>;
Например, в header:
extern template class MyTemplate ;
А определение в cpp:
template class MyTemplate ;
Использование extern для связи C и C++
extern позволяет получить доступ к коду на C из C++.
- Требует предварительного объявления связи C.
- Синтаксис:
extern "C"
Например, объявление функции из C:
extern "C" int Cfunc(int x);
Такой подход открывает уникальные возможности, но требует внимания к деталям.
Итак, мы разобрали ключевые моменты использования extern в C++ - для переменных, функций, шаблонов и связи с C. Возможности широкие, главное - правильно применять extern в зависимости от задачи.
Подробнее об объявлении extern переменных
Рассмотрим некоторые нюансы объявления extern переменных подробнее.
- Переменные типа const по умолчанию имеют внешнюю компоновку. Для них extern нужен только в объявлении, которое не содержит определения.
- В разных версиях компиляторов могут быть проблемы совместимости для constexpr переменных. Нужно явно указывать внешнюю компоновку.
- Объявление переменной с инициализатором фактически означает определение. Память будет выделена, даже без явного определения.
Поэтому при работе с extern переменными нужно следить за деталями реализации.
Расширенные возможности extern функций
Рассмотрим дополнительные аспекты использования extern с функциями.
- Перегрузка функций extern "C" может вызывать ошибки в новых версиях компиляторов.
- Объявления функций с разными соглашениями о компоновке могут конфликтовать.
- Строковые литералы типа "C" поддерживают не все компиляторы.
Поэтому, используя extern функции, важно следить за версией компилятора и согласованностью объявлений.
Применение extern шаблонов
Рассмотрим нюансы применения extern для шаблонов:
- Определение шаблона лучше размещать в отдельном cpp файле.
- В заголовочных файлах нужно объявлять шаблоны как extern, чтобы избежать дублирования.
- Объявления шаблона следует помечать __declspec(selectany).
Такой подход гарантирует корректную работу с шаблонами через extern.
Тонкости связи C и C++ через extern
Рассмотрим некоторые тонкости использования extern для связи C и C++:
- Первое объявление функции должно содержать спецификацию компоновки.
- Повторные объявления наследуют это соглашение.
- Объявления функций C и C++ в одном файле могут конфликтовать.
Чтобы избежать проблем, следует внимательно относиться к деталям при использовании extern для связи языков.
