为什么我不能在函数内定义我之前声明的extern变量？

Question

我对编程一般和特别是C++还很新。我使用以下文件制作了一个程序：

my.h

extern int foo;
void print_foo();

my.cpp

#include <iostream>
#include "my.h"


void print_foo(){
    std::cout << "foo = " << foo <<std::endl;

}

use.cpp

#include "my.h"

int main(){
    int foo = 7;
    print_foo();
}

当我尝试编译它时，我会收到错误消息“未定义对foo的引用”，但是当我在main()函数外定义foo时，它可以正常工作。为什么会这样？

use.cpp

#include "my.h"

int foo;

int main(){
    foo = 7;
    print_foo();
}

- eriksson543

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int foo = 7; 是一个局部变量，它只在 main 函数中有效。它与同名的 extern 变量不是同一个东西，因为后者从未被定义。如果想了解词法作用域、声明和定义等相关知识，可以参考一本好书。 - molbdnilo

当你在函数内部声明一个变量（在这种情况下，是main函数内的foo），这个变量就不能在函数范围之外访问。它在第二种情况下起作用是因为foo是在全局范围内声明的。 - M. Yousfi

@463035818_is_not_a_number 我同意，但是仅使用 extern int foo; 声明了变量 foo，但没有定义它。 - M. Yousfi

@463035818不是一个数字。它是一个全局变量的声明，必须在某个地方定义，而main()中的那个不算。 - user207421

新程序员为什么应该从 extern 或 static 对象入手？它们是大的“不行”的。它们的使用情况限定在特定情况下，而且好的实现不会在 API 中使用它们。 - Red.Wave

Answer 1

当我尝试编译它时，我收到错误消息“未定义对`foo'的引用”。

因为当你在main内定义foo时，它是局部的，只能在main函数内使用。但是你在print_foo内使用的foo是一个全局的foo，你没有定义（全局）。

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基本上，extern int foo;（在您的程序中）声明了一个名为foo的全局变量，而在print_foo中使用的foo是您从未定义的全局声明的foo。

但是当我像下面这样在main()函数外定义foo时，它可以正常工作

在这种情况下，由于您已经全局定义了foo并且由于print_foo内部的foo指向全局声明的foo，因此在这种情况下程序按预期工作，因为全局定义的foo可用。

- Jason

Answer 2

正如你已经发现的那样，你无法这样做，因为外部变量和函数局部变量是完全不同的东西。

而且你应该能够自己推断出这一点，因为：

• 当你在函数内声明一个变量时，该变量只在函数作用域内可见，对于函数外部的任何东西都是不可见的。

• 当你在全局作用域中声明一个变量时，该变量当然可被任何东西看到和使用。

因此，如果以某种神奇的方式使该函数局部变量定义满足extern变量定义，那么你将会使一个函数局部变量在全局作用域中可见，这是没有意义的，编程语言的整个目的就是防止这类事情发生，由于全局变量存储在数据段中，而函数局部变量存储在堆栈上等原因，这是物理上不可能的。

- Mike Nakis

Answer 3

简短回答你的问题是，范围很重要。例如，这个程序中的每个foo都是自己的变量，它们都指向不同的东西/值/内存位置/或者你想怎么称呼它都可以：

int foo;

void stuff(int foo) { ... }

void thing() {
  int foo;
}

namespace bla {
  int foo;
}

我甚至不确定从哪里开始长篇回答，所以我会引荐您参考《C++权威指南》书单

- Frodyne