在 C 语言编程中，全局变量是一个非常常见的概念。它可以在整个程序的多个函数中被访问和修改。然而，当程序由多个源文件组成时，如何正确地声明和使用全局变量就变得尤为重要。这时，`extern` 关键字就派上了用场。
一、什么是 extern？
`extern` 是 C 语言中的一个关键字，主要用于声明一个变量或函数是在其他文件中定义的。它的主要作用是告诉编译器，该变量或函数虽然在当前文件中没有定义，但已经在其他地方定义好了，这样在链接阶段就可以找到它的实际地址。
二、全局变量与 extern 的关系
在 C 语言中，如果一个变量在某个源文件中被定义（即分配了内存），那么在其他源文件中想要使用这个变量，就必须通过 `extern` 声明。否则，编译器会认为该变量未定义，导致链接错误。
例如：
file1.c
```c
include
int global_var = 10;// 定义全局变量
void print_global() {
printf("global_var = %d\n", global_var);
}
```
file2.c
```c
include
extern int global_var;// 声明外部变量
void modify_global() {
global_var = 20;
}
```
main.c
```c
include
extern int global_var;
int main() {
modify_global();
print_global();// 输出 global_var = 20
return 0;
}
```
在上述例子中，`global_var` 在 `file1.c` 中被定义，在 `file2.c` 和 `main.c` 中通过 `extern` 声明后可以正常使用。
三、extern 的使用注意事项
1. 只声明不定义
使用 `extern` 时，只是对变量进行声明，而不是定义。因此不能在 `extern` 声明的同时给变量赋值。
❌ 错误写法：
```c
extern int a = 5;// 错误！不能同时定义
```
✅ 正确写法：
```c
extern int a;// 只声明
```
2. 避免重复定义
如果在多个文件中都使用 `extern` 声明同一个全局变量，而其中某一个文件又不小心进行了定义，就会导致“multiple definition”错误。因此，要确保只有一个文件中定义全局变量。
3. 头文件中使用 extern
为了方便管理，通常会在头文件中使用 `extern` 声明全局变量，然后在对应的源文件中定义。这样可以避免重复定义的问题。
globals.h
```c
ifndef GLOBALS_H
define GLOBALS_H
extern int global_var;
endif
```
file1.c
```c
include "globals.h"
int global_var = 10;
```
file2.c
```c
include "globals.h"
void modify_global() {
global_var = 20;
}
```
四、总结
`extern` 是 C 语言中处理跨文件全局变量的重要工具。通过合理使用 `extern`，我们可以有效地管理全局变量的作用域，避免重复定义和链接错误。掌握其使用方法，对于编写结构清晰、模块化的 C 程序非常重要。
在实际开发中，建议尽量减少全局变量的使用，以提高代码的可维护性和可读性。但对于某些需要共享数据的场景，`extern` 仍然是不可或缺的工具之一。
