C语言中的变量和函数的定义与声明

在C语言中，编译源文件是从第一行到最后一行，逐行编译的，而且在多个文件同时编译时，是逐个文件编译的，即无全局预扫描，所以严格要求调用前需要出现定义或声明。因此变量和函数的调用是在定义/声明之后的，本文将主要介绍变量和函数如何在C中定义和声明。

一、概念详解

1、定义变量（definition）：分配内存，只能出现一次；写在任意一个.c源文件全局区

2、声明外部全局变量（declaration）：告诉编译器这个变量名存在、类型存在、内存在别文件，不分配内存；使用关键字extern，可写在其他.c或.h文件。

3、变量的定义和声明

外部变量（非本文件中定义的变量）：extern 变量的类型变量名

本部变量：变量类型变量名

4、函数的定义和声明

外部函数（非本文件中定义的函数）：extern 外部函数头

本部函数：函数头

函数的声明：形参的名字可以不要，也可以要，但是类型一定要

c 复制代码

extern def_v(int,int);
extern def_v(int a,int b);

二、工程示例

1、定义变量和函数的源文件

c 复制代码

#include<stdio.h>
#include<windows.h>


//全局变量定义，分配内存和初始化
int global_num=666;
char global_str[]="跨文件变量";


void print_def(void){
    SetConsoleOutputCP(65001);
    SetConsoleCP(65001);
    printf("测试全局变量访问和函数调用%d %s\n",global_num,global_str);
}

2、调用外部变量和函数的源文件

c 复制代码

extern int global_num;
extern char global_str[];
extern void print_def(void);
int main(int argc, char const *argv[])
{
    /* code */
    SetConsoleOutputCP(65001);
    SetConsoleCP(65001);
    printf("主函数在调用外部全局变量%d %s\n",global_num,global_str);
    global_num = 888;
    print_def();
    return 0;
}

3、编译与运行结果

由于存在多个源文件，所以编译多个.c文件均需要编译（把所有.c源文件一次性交给gcc，gcc自动处理跨文件extern关联）

补充：

C语言编译分为编译阶段和链接阶段

编译阶段：单个.c生成目标文件.o,只做语法检查，extern只做标记，不寻找变量实体；

链接阶段：把所有.o文件合并，解析extern对应的真是变量的内存地址，找不到则报"undefined reference"链接错误

4、推荐global.h头文件统一存放extern声明

在实际项目中，每个c文件重复写extern，全局变量管理比较混乱，建议统一放到头文件。

之后任意.c文件只需要#include global.h,就会自动导入所有外部变量和函数声明，不用重复写extern。

三、常见错误与原因

当所有.c文件里都没有写变量定义，但是写了extern int 变量名，链接器就找不到变量实体，会报错