前面兩節介紹的 C語言“僞類”和宏定義，在較大的項目中都是非常實用的。實際上，程序員的工作就是把一個較複雜的需求，分解成若幹個較獨立的模塊，然後繼續把每個模塊分解成若幹更簡單的工作，并編寫代碼逐個實現，最後再合并完成需求。在實際開發中，每一個獨立模塊單獨占用一個文件是合适的。本節将介紹 C 語言的多文件編程。

例如在某個項目中，text.c 負責處理文本，picture.c 負責處理圖片，video.c 負責處理視頻。整個項目的構成一目了然，維護很方便。

還是像以前一樣，我們從實例出發：建立 fun.c 文件，自定義的函數都在此文件編寫。再建立 main.c 文件，main 函數編寫在此文件中，如下圖：

然後在 fun.c 文件裡定義 add 函數和全局變量 cnt：

// fun.c int cnt = 0; int add(int a, int b) { printf("add cnt: %d\n", cnt ); return a b; }

再在 main.c 文件裡的 main 函數中調用 add 函數：

// main.c #include <stdio.h> int main() { printf("3 4=%d\n", add(3, 4)); printf("3 7=%d\n", add(3, 7)); return 0; }

編譯執行，輸出結果如下。

雖然程序按照預期執行了，但是應該能在編譯時發現有警告信息：

...\hello\main.c|5|warning: implicit declaration of function 'add' [-Wimplicit-function-declaration]|

這是因為編譯器在處理 add 函數調用時沒有找到 add 函數的原型，隻能根據 add(3, 4) 函數調用“推測”隐式聲明：

int add(int, int);

所幸編譯器“推測”正确，因此程序得以正常執行。

C 語言編譯器為什麼需要函數原型？

這是因為編譯器必須知道函數的參數類型和個數，以及返回值的類型，才能知道該生成什麼樣的指令。那，為什麼不從函數調用的隐式聲明中“推測”呢？這是因為并不是所有情況編譯器都能“推測”正确的，一旦編譯器“推測”錯誤，要麼程序無法編譯通過，要麼無法得到預期結果。

例如，add 函數的形參都是 int 型的，實際上我們也能傳入 char 型實參，這時編譯器就無法獲得正确的參數類型了。對于 printf 這種參數可變的函數，編譯器就更不能确定它的參數類型了。另外，函數的返回值類型，編譯器也往往無法正确獲得。既然如此，為什麼編譯器不自己去搜索函數的定義呢？因為編譯器不知道去哪裡找，例如我們在 main.c 裡調用的 add 函數在 fun.c 裡，編譯器又怎麼會知道呢？

extern 和 static 關鍵字

extern 的字面意思是“外部的”，它也是 C 語言中的一個關鍵字，表示“外部符号”。我們已經知道 C 語言編譯器需要知道函數的原型，所以在 main.c 中，正确的做法應該是：

#include <stdio.h> extern int add(int a, int b); // 或 int add(int a, int b); int main() { char i = 7; printf("3 4=%d\n", add(3, 4)); printf("3 7=%d\n", add(3, i)); return 0; }

這樣編譯器就知道 add 函數的原型了，也知道它來自于外部文件。實際上，函數聲明中的 extern 也可以不寫，不過這裡就算不寫 extern 仍然表示 add 函數是外部符号。

應該注意到 fun.c 文件裡有個全局變量 cnt，我們能否在 main.c 中使用呢？答案是肯定的，使用 extern 引入定義就可以了。

extern int cnt;

引入外部變量時，extern 不能省略。extern int cnt; 不是定義變量，因此不會為 cnt 分配空間。另外，在 fun.c 中，我們可以把 cnt 初始化為 0 :

int cnt = 0;

而在 main.c 中，則不能對 cnt 做初始化，下面這種做法是非法的，編譯器會報錯：

extern int cnt = 1; //非法

引入全局變量 cnt 時，如果不寫 extern，意思就變了，int cnt；顯然表示定義了一個變量。

如果不希望外界使用本文件裡定義的函數，或者變量，該怎麼辦呢？答案是使用 static 關鍵字。以前我們使用過 static 來定義靜态變量，它其實還表示變量或者函數屬于“内部符号”，有 static 修飾的全局變量和函數在外部文件中都是不可見的。

// fun.c static int cnt = 0; static int add(int a, int b) { printf("add cnt: %d\n", cnt ); return a b; }

這時，cnt 和 add 函數隻能在 fun.c 文件中使用，在 main.c 中即使使用 extern 也是不能訪問 cnt 和 add 函數的。

有了 extern 和 static 關鍵字，我們在不同的文件裡定義不同的模塊時，就能方便的控制變量或者函數的訪問範圍了。

可是還有問題啊，如果 add 函數可以被外部訪問，還有 A 模塊也需要用到 add 函數，那我們就需要再在 A 模塊裡 extern add 函數。如此一來，以後隻要有模塊需要用到 add 函數，就需要 extern 一次，這不是太啰嗦了嗎？的确，所幸 C 語言中還有 頭文件，限于篇幅，接下來再介紹。

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