附錄1 外部變量

外部變量的定義形式是：
extern 類型說明符 變量名；
所謂"外部"是相對於函數"內部"而言的，Ｃ語言的外部變量就是定義在所有函數之外的全局變量。它可以被所有的函數訪問，在所有函數體的內部都是有效的，所以函數之間可以通過外部變量直接傳遞數據。

例1： 分析程序運行結果。

#include <stdio.h> int x; /* 說明外部變量x */ main( ) { void addone( ), subone( ); x=1; /* 爲外部變量x賦值 */ printf ("x begins is %d/n", x); addone ( ); subone ( ); subone ( ); addone ( ); addone ( ); printf ("x winds up as %d/n", x); } void addone ( void ) { x++; /* 使用外部變量x */ printf ("add 1 to make %d/n", x); } void subone(void) { x--; /* 使用外部變量x */ printf ("substract 1 to make %d/n", x); }
　　在程序的最前面語句"int x;"說明了變量x；該說明語句的位置在所有函數之外，所以變量"x"爲外部變量，對函數main、addone和subone來說，變量x是全局變量，在這些函數的內部都是有效的。
函數addone和subone都是void型函數，它們沒有返回值，沒有形參。函數間的數據傳遞都是靠外部變量x進行的。執行程序中，main中將x賦值爲１，調用addone函數，"x++"後x爲2；調用subone時，"x--"後x爲1，第二次調用subone函數，"x--"後x的值爲0，分析程序運行過程可以得到程序的執行結果爲：
x begins is 1
add 1 to make 2
substract 1 to make 1
substract 1 to make 0
add 1 to make 1
add 1 to make 2
x winds up as 2

　　外部變量在編譯的時侯由系統分配永久的存儲空間。如果外部變量的說明與使用在同一個文件中，則在該文件中的函數在使用外部變量時，不需要再進行其它的說明，可以直接使用。當外部變量的說明與使用在兩個不同的文件，要使用其它文件中說明的外部變量，就必須在使用該外部變量之前，使用"extern"存儲類型說明符進行變量"外部"說明。
"extern"僅僅是說明變量是"外部的"，以及它的類型，並不真正分配存儲空間。在將若干個文件連接生成一個完整的可運行程序時，系統會將不同文件中使用的同一外部變量連在一起，使用同一系統分配的存儲單元。
Ｃ語言中不僅有外部變量，而且有外部函數。由於Ｃ語言不允許在函數內部再定義函數，所以一個函數相對於另一函數本身就是外部的。當要調用的函數在另一個文件中時，在要調用的函數中，無論被調用的函數是什麼類型，都必須用"extern"說明符說明被調用函數是"外部函數"。

 

　　例2：下列程序由兩個文件組成，請分析運行結果。

/* 文件一 */ int x = 10; /* 定義外部變量x和y */ int y = 10; void add ( void ) { y=10+x; x*=2; } main ( ) { extern void sub( ); /* 在調用函數中說明函數sub是void型的外部函數 */ x += 5; add( ); sub( ); /* 分別調用函數 */ printf ("x=%d; y=%d/n", x, y); } /* 文件二 */ void sub (void) /* 函數sub定義在另一個文件中 */ { extern int x; /* 說明定義在另一個文件中的外部變量x */ x -= 5; }   

　　程序由兩個文件組成。文件一中說明兩個外部變量x和y，main函數中調用了兩個函數add和sub。其中函數sub不在文件一中，所以函數main中要使用"extern void sub()"語句說明函數sub是外部函數且無返回值；而函數add是在文件一中定義的，所以不必再進行說明。在文件二的函數sub中，要使用文件一中的外部變量x，所以函數sub中要用"extern int x"語句說明變量x是一個外部整型變量。程序編譯後進行連接，文件一和文件二中的外部變量x會連接在一起，使用同一系統分配的存儲單元。
運行程序，在main中執行語句"x+=5"，即x=10+5=15；然後調用add函數執行"y=10+x"，y=10+15=25，執行"x*=2"，x=15*2=30；返回main函數後再調用sub函數，執行"x-=5"，x=30-5=25。程序最終運行結果爲：
x=25; y=25

 

例3： 分析運行結果。

/* 文件一 */ int x=10; /* 說明外部變量x和y */ int y=10; extern void sub( ); /* 在所有函數之外說明外部函數sub，則在每個調用外 */ /* 部函數sub的函數中，不再需要進行外部函數說明 */ void add(void) { int y=5; /* 說明自動變量y */ y=10+x; x *= 2; printf("add:y=%d; ", y); } main ( ) { x += 5; add( ); sub( ); /* 分別調用函數 */ printf ("main:x=%d; main:y=%d/n", x, y); } /* 文件二 */ extern int x; /* 說明另一文件中的外部變量x */ void sub(void) { int y=5; /* 說明自動變量y */ x -= y; printf("sub:y=%d; ", y); }
　　本程序與上例比較，在add函數內部使用"int y=5"語句說明了變量y。add函數內部的變量"y"與外部變量"y"不是同一變量。外部變量"y"是全局變量，在所有函數內部有效，而函數add中定義的變量"y"是自動變量，它局部於函數add本身。兩個變量根本不同。由於函數add內部已經重新說明了同名的自動變量"y"，所以外部變量"y"在函數add內部是不可見的，函數add不能再對外部變量y進行數據存取。所以在add內部"y=10+x"僅僅是修改了自動變量"y"的值，而對外部變量"y"的值無絲毫影響，同樣在函數sub內部也定義了一個自動變量y。調用sub函數，執行"y=5"，這時的"y"是sub內部定義的自動變量，它的值爲5，與外部變量"y"沒任何關係。在sub()執行語句中"x-=y"時的取值是自動變量y的值。所以程序運行結果爲：
add:y=25; sub:y=5; main:x=25; main:y=10

　　外部變量的特點，決定了它可以在函數之間傳遞數據。在程序設計中，函數與函數之間傳遞數據是通過函數的參數及函數的返回值實現，由於函數只能返回一個值，這就有一定的侷限性，而外部變量不受數量的限制。但外部變量不宜過多，因爲，一方面，外部變量始終佔據內存單元，會使程序的運行受到一定的影響，另一方面，外部變量使得程序各模塊之間牽連太多，當一個外部變量的值被誤改的時候，會給後續模塊帶來意外的錯誤。