在命名空间中，extern关键字是如何工作的？

Question

在命名空间中，extern关键字是如何工作的？

c++namespacesglobal-variablesconstantsextern

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我在运行一个类似于我在这里找到的简单程序。它旨在在多个文件中包含常量时减少代码膨胀。它通过在命名空间内使用const全局变量及其相应的extern前向声明来实现。

globals.h

#ifndef GLOBALS_H_
#define GLOBALS_H_

namespace Constants
{
    // forward declarations only
    extern const double pi;
    extern const double avogadro;
    extern const double my_gravity;
}

#endif

globals.cpp

namespace Constants
{
    // actual global variables
    extern const double pi(3.14159);
    extern const double avogadro(6.0221413e23);
    extern const double my_gravity(9.2); // m/s^2 -- gravity is light on this planet
}

source.cpp

#include <iostream>
#include <limits>

#include "globals.h"

int main()
{
    double value_of_pi = Constants::pi;

    std::cout << value_of_pi;

    std::cin.clear();
    std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');
    std::cin.get();

    return 0;
}

我假设 Constants::pi 获取了包含在 globals.cpp 的 Constants 命名空间中的 pi 值，并且能够这样做，因为它可以从已包含的 globals.h 中访问该命名空间。但我不理解为什么 globals.cpp 中的 const 全局定义/初始化 需要使用 extern 关键字？我尝试删除 globals.cpp 中的 extern 关键字，认为它不是必需的，但是我的程序无法正常运行。我认为 extern 只用于前向声明，那么为什么在const全局定义/初始化中需要它？是否与它们所定义的命名空间有关？

- Wandering Fool

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Andy Prowl · Accepted Answer

这是为了减少在多个文件中包含常量时的代码膨胀

我建议不要专注于这种优化，除非它真的必要，而应选择最简单的设计：直接在头文件中定义这些常量，并从需要访问这些常量的所有翻译单元 (".cpp 文件") 中包含该头文件。由于这些对象是const，因此它们将具有内部链接，链接器不会因违反一个定义规则而呼啸。

我尝试删除globals.cpp中的extern关键字，认为它不需要，但没有它我的程序就无法运行

那是因为具有静态存储期限的命名空间范围const对象（例如您的pi变量）具有内部链接，除非您明确将它们定义为extern。

我以为extern仅用于前向声明？

extern用于声明在另一个翻译单元 (".cpp 文件") 中定义的变量。如果对象是const，则定义它的翻译单元需要明确将其标记为extern，以便它具有外部链接并且可以从其他翻译单元中看到（如果对象不是const，则不需要这样做）。

这与它们定义的命名空间有关吗？

不，这是所有命名空间级别具有静态存储期限的const对象的规则，并且在C ++标准的第[基本链接] / 3段中指定：

具有命名空间范围 (3.3.6) 的名称如果是

(3.1) [...] — 明确声明为静态的变量、函数或函数模板；或者

(3.2) — 非易失性const限定类型的变量既未明确声明为外部引用也没有先前声明为具有外部链接；或

(3.3) — 匿名联合体的数据成员。