Wpływ słowa kluczowego extern na funkcje C

O ile pamiętam standard, wszystkie deklaracje funkcji są domyślnie traktowane jako "extern", więc nie ma potrzeby ich jawnie określać.

To nie czyni tego słowa kluczowego bezużytecznym, ponieważ może być również używane ze zmiennymi(i w tym przypadku - jest to jedyne rozwiązanie do rozwiązywania problemów z połączeniem). Ale z funkcjami-tak, jest to opcjonalne.

Należy rozróżnić dwa odrębne pojęcia: definicję funkcji i deklarację symbolu. "extern" jest modyfikatorem linkowania, podpowiedzią do kompilatora o tym, gdzie jest zdefiniowany symbol, o którym mowa później (podpowiedź brzmi: "nie tutaj").

Jeśli napiszę

extern int i;

W obszarze pliku (poza blokiem funkcji) w pliku C, to mówisz "zmienna może być zdefiniowana gdzie indziej".

extern int f() {return 0;}

Jest zarówno deklaracją funkcji f, jak i definicją funkcji f. definicja w tym przypadku przejeżdża na zewnątrz.

extern int f();
int f() {return 0;}

Jest najpierw deklaracją, a następnie definicją.

Użycie extern jest zÅ‚e, jeÅ›li chcesz zadeklarować i jednoczeÅ›nie zdefiniować zmiennÄ… zakresu pliku. Na przykÅ‚ad,

extern int i = 4;

Wyświetli błąd lub ostrzeżenie, w zależności od kompilatora.

Użycie extern jest przydatne, jeÅ›li wyraźnie chcesz uniknąć definicji zmiennej.

Pozwól mi wyjaśnić:

Powiedzmy, że plik a. c zawiera:

#include "a.h"

int i = 2;

int f() { i++; return i;}

Plik a. h zawiera:

extern int i;
int f(void);

A plik b. C zawiera:

#include <stdio.h>
#include "a.h"

int main(void){
    printf("%d\n", f());
    return 0;
}

Extern w nagłówku jest użyteczny, ponieważ mówi kompilatorowi podczas fazy Å‚Ä…cza, "to jest deklaracja, a nie definicja". JeĹ "li usunÄ â„¢ liniÄ â„¢ w a.c, ktÄ‚Å‚ra definiuje i, przydziaĺ' a dla niej spacje i przypisze jej wartoĹ " ć, program nie powinien kompilowaä ‡ siÄ â„¢ z niezdefiniowanym referencjÄ.... To mówi deweloperowi, że odwoÅ‚aÅ‚ siÄ™ do zmiennej, ale jeszcze nie zdefiniowaÅ‚ to. JeÅ›li z drugiej strony pominÄ™ sÅ‚owo kluczowe "extern" i usunÄ™ liniÄ™ int i = 2, program nadal bÄ™dzie kompilowaÅ‚ - i zostanie zdefiniowany z domyÅ›lnÄ… wartoÅ›ciÄ… 0.

Zmienne zakresu pliku są domyślnie definiowane wartością domyślną 0 lub NULL, jeśli nie przypisujesz im jawnie wartości - w przeciwieństwie do zmiennych zakresu bloków, które deklarujesz u góry funkcji. Słowo kluczowe extern unika tej ukrytej definicji, a tym samym pomaga uniknąć błędów.

Dla funkcji, w funkcji deklaracje, słowo kluczowe jest rzeczywiście zbędne. Deklaracje funkcji nie mają definicji niejawnej.

SÅ‚owo kluczowe extern przybiera różne formy w zależnoÅ›ci od Å›rodowiska. JeÅ›li deklaracja jest dostÄ™pna, sÅ‚owo kluczowe extern przyjmuje powiÄ…zanie tak, jak zostaÅ‚o to okreÅ›lone wczeÅ›niej w jednostce tÅ‚umaczenia. W przypadku braku takiej deklaracji, extern okreÅ›la powiÄ…zania zewnÄ™trzne.

static int g();
extern int g(); /* g has internal linkage */

extern int j(); /* j has tentative external linkage */

extern int h();
static int h(); /* error */

Oto odpowiednie paragrafy z projektu C99 (n1256):

6.2.2 powiązania identyfikatorów

[...]

4 dla identyfikatora zadeklarowanego z storage-class specifier extern in a scope, in which a prior declaration of that identifier is visible, 23) if the prior declaration specificates internal or powiązania zewnętrzne, powiązanie identyfikatora w późniejszej deklaracji jest takie samo jak powiązania określone we wcześniejszym zgłoszeniu. Jeżeli nie jest widoczna Żadna wcześniejsza deklaracja, lub jeżeli wcześniejsza deklaracja nie określa powiązania, wtedy identyfikator ma powiązania zewnętrzne.

5 jeżeli zgłoszenie identyfikatora dla funkcja nie ma specyfika klasy storage, jej powiązanie jest określana dokładnie tak, jakby została zadeklarowana za pomocą specyfikacji storage-class extern. Jeśli deklaracja identyfikatora obiektu ma zakres pliku i nie ma określenia klasy storage, jego połączenie jest zewnętrzne.

Funkcje Inline majÄ… specjalne reguÅ‚y dotyczÄ…ce tego, co oznacza extern. (Zauważ, że funkcje inline sÄ… rozszerzeniem C99 lub GNU; nie byÅ‚y w oryginalnym C.

Dla funkcji nie-inline, extern nie jest potrzebna, ponieważ jest domyÅ›lnie wÅ‚Ä…czona.

Zauważ, że zasady C++ sÄ… różne. Na przykÅ‚ad, extern "C" jest potrzebne w deklaracji funkcji C++, które bÄ™dziesz wywoÅ‚ywać z C++, a istniejÄ… różne zasady dotyczÄ…ce inline.

IOW, extern jest zbędny i nic nie robi.

Dlatego, 10 lat później:

• narzÄ™dzie transformacji kodu, takie jak Coccinelle bÄ™dzie miaÅ‚o tendencjÄ™ do znacznika extern w deklaracji funkcji do usuniÄ™cia;
• a codebase like git/git wynika z tego wniosku i usuwa extern ze swojego kodu(dla Git 2.22, Q2 2019).

Zobacz Zatwierdź ad6dad0, / align = "left" / 199d71, commit 5545442 (29 KwiecieÅ„ 2019) by Denton Liu (Denton-L).
^{(dodany przez Junio C Hamano -- gitster -- w commit 4aeeef3, 13 maja 2019)}

*.[ch]: UsuÅ„ extern z deklaracji funkcji za pomocÄ… spatch

NastÄ…piÅ‚o naciÅ›niÄ™cie, aby usunąć extern z deklaracji funkcji.

UsuÅ„ niektóre instancje "extern " dla deklaracji funkcji, które sÄ… przechwytywane przez Coccinelle.
Zauważ, że Coccinelle ma pewne trudnoÅ›ci z przetwarzanie funkcji z __attribute__ lub varargami, wiÄ™c niektóre deklaracje extern zostanÄ… pozostawione do rozpatrzenia w przyszÅ‚ej Å‚atce.

Użyto plastra Coccinelle:

  @@
    type T;
    identifier f;
    @@
    - extern
    T f(...);

I było:

  $ git ls-files \*.{c,h} |
    grep -v ^compat/ |
    xargs spatch --sp-file contrib/coccinelle/noextern.cocci --in-place

compat/*.[ch]: UsuÅ„ {[5] } z deklaracji funkcji za pomocÄ… spatch

In 5545442 (*.[ch]: remove extern from function declarations using spatch, 2019-04-29, Git v2.22.0-RC0), usunÄ™liÅ›my zewnÄ™trzne deklaracje funkcji za pomocÄ… spatch, ale celowo wykluczyliÅ›my pliki w compat/, ponieważ niektóre z nich sÄ… bezpoÅ›rednio kopiowane z zewnÄ™trznego źródÅ‚a i powinniÅ›my unikać ich ubijania, aby rÄ™czne Å‚Ä…czenie przyszÅ‚ych aktualizacji byÅ‚o prostsze.

W ostatnim commit, ustaliliÅ›my pliki, które pobraÅ‚y z upstream wiÄ™c możemy je wykluczyć i uruchomić spatch na pozostaÅ‚ej części.

Użyto plastra Coccinelle:

@@
type T;
identifier f;
@@
- extern
  T f(...);

I było:

$ git ls-files compat/\*\*.{c,h} |
    xargs spatch --sp-file contrib/coccinelle/noextern.cocci --in-place
$ git checkout -- \
    compat/regex/ \
    compat/inet_ntop.c \
    compat/inet_pton.c \
    compat/nedmalloc/ \
    compat/obstack.{c,h} \
    compat/poll/

Coccinelle ma problemy z __attribute__} i varargs wiÄ™c wykonaliÅ›my nastÄ™pujÄ…ce czynnoÅ›ci, aby upewnić siÄ™, że żadne pozostaÅ‚e zmiany nie zostaÅ‚y pozostawione za:

$ git ls-files compat/\*\*.{c,h} |
    xargs sed -i'' -e 's/^\(\s*\)extern \([^(]*([^*]\)/\1\2/'
$ git checkout -- \
    compat/regex/ \
    compat/inet_ntop.c \
    compat/inet_pton.c \
    compat/nedmalloc/ \
    compat/obstack.{c,h} \
    compat/poll/

Zauważ, że w Git 2.24 (Q4 2019) wszelkie faÅ‚szywe extern sÄ… upuszczony.

promisor-remote.h: drop extern from function declaration

Podczas tworzenie tego pliku, za każdym razem gdy wprowadzana byÅ‚a nowa deklaracja funkcji, zawieraÅ‚o extern.
Jednak poczÄ…wszy od 5545442 (*.[ch]: remove extern from function declarations using spatch, 2019-04-29, Git v2.22.0-RC0), we 've been activities to preview to externs from being used in function declarations because they' re needless.

UsuÅ„ te faÅ‚szywe externs.

SÅ‚owo kluczowe extern informuje kompilator, że funkcja lub zmienna ma zewnÄ™trzne powiÄ…zanie - innymi sÅ‚owy, że jest widoczna z plików innych niż ten, w którym jest zdefiniowana. W tym sensie ma ono znaczenie odwrotne do sÅ‚owa kluczowego static. TrochÄ™ dziwnie jest umieÅ›cić extern w momencie definicji, ponieważ żadne inne pliki nie bÄ™dÄ… miaÅ‚y widocznoÅ›ci definicji (lub spowodowaÅ‚oby to powstanie wielu definicji). Zwykle umieszczasz extern w deklaracji w pewnym momencie Z zewnÄ™trznym widoczność (np. plik nagłówkowy) i umieÅ›cić definicjÄ™ w innym miejscu.

Deklarowanie funkcji extern oznacza, że jej definicja zostanie rozwiązana w czasie łączenia, a nie podczas kompilacji.

W przeciwieństwie do zwykłych funkcji, które nie są zadeklarowane extern, może być zdefiniowana w dowolnym pliku źródłowym(ale nie w wielu plikach źródłowych, w przeciwnym razie pojawi się błąd linkera mówiący, że podałeś wiele definicji funkcji), w tym tę, w której jest zadeklarowana extern.So, w przypadku ur linker rozwiązuje definicję funkcji w tym samym plik.

Nie sÄ ... dzÄ™, Ĺźe robienie tego byĹ 'oby bardzo przydatne, jednak robienie tego typu eksperymentăłw daje lepszy wglÄ ... d w jak dziaĹ' a kompilator i linker jÄ ™ zyka.

Powodem, dla którego nie ma żadnego efektu jest to, że w czasie linkowania linker próbuje rozwiÄ…zać definicjÄ™ extern (w Twoim przypadku extern int f()). Nie ma znaczenia, czy znajdzie go w tym samym pliku, czy w innym pliku, o ile zostanie znaleziony.