[C++] - extern 변수

extern

External (외부의) 뜻의 extern 키워드는 동일 프로젝트 내의 외부 파일에 있는 전역변수를 가져올 때 사용한다.

기본적으로 키워드 없이 선언되는 전역변수는 암시적으로 extern 전역변수이며, extern 키워드를 사용하는 건 명시적으로 해당 변수는 여러 소스 파일에서 공유하여 사용하겠다는 걸 나타내주는 것이다.

 

//Test1.cpp
extern int a; 	// case 0 

int main()
{
	printf("%d\n", a); // 10
}

//Test2.cpp
int a = 10;	// case 0

 

오류 사례 및 C언어 extern과의 차이점

extern 변수와 함께 초기화를 하면서 다른 소스파일에서도 초기화를 진행하면 오류가 발생하며, 암시적이긴 하나 extern을 넣어주지 않으면 오류가 발생한다. 양쪽 다 extern을 붙여주면 오류는 발생하지 않는다.

//Test1.cpp
extern int a = 10; 	// case 1 : 오류 - 이미 정의된 변수 (Test2.cpp에서 오류)

int b = 10;		//case 2 : 오류 - 이미 정의된 변수

extern int c;		// case 3 : 동작

//Test2.cpp
int a = 1;		//case 1 : 오류

int b;			//case 2 : 오류

extern int c = 10;	//case 3: 동작

C에선 case 3의 extern의 경우 변수를 새로 정의하는 선언문이라는 의미로 메모리를 할당해서 변수 새로 정의 했다.

하지만 C++로 넘어온 후 동일 변수명에 대한 extern은 다른 파일에 정의된 변수를 가져와서 사용하는 '참조선언'의 의미를 갖는 extern 변수이며, 메모리도 공유를 하는 변수의 메모리를 사용한다.

//Test1.cpp
#include <iostream>

extern int a;

void PrintA();

int main()
{
	printf("%d\n", a);
	printf("%p\n", &a);

	PrintA();

	return 0;
}

//Test2.cpp
#include <iostream>

extern int a = 10;

void PrintA()
{
	printf("%d\n", a);
	printf("%p\n", &a);
}

//결과
10
005BA000
10
005BA000

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extern 올바른 사용법

C++에서 extern를 잘 활용하려면 어떻게 사용하는 게 좋을까? MS에서 제시하는 C++ extern 사용법 에서 링커가 전역 변수 선언 전 extern을 볼 때 다른 변환 단위에서 정의를 찾기 때문에 전역 범위에서 상수가 아닌 변수의 선언은 기본적으로 외부 변수로 본다. (암시적 외부변수). 그렇기에 정의를 제공하지 않는 선언에만 extern을 적용하는 것을 권장하고 있다.

//fileA.cpp
int i = 42; // declaration and definition

//fileB.cpp
extern int i;  // declaration only. same as i in FileA

//fileC.cpp
extern int i;  // declaration only. same as i in FileA

//fileD.cpp
int i = 43; // LNK2005! 'i' already has a definition.
extern int i = 43; // same error (extern is ignored on definitions)

 

그리고 const 전역 변수에는 기본적으로 내부 연결이 있기에, 변수에 외부 연결을 설정하려면 extern 키워드를 정의 및 다른 파일의 모든 선언에 적용하는 것을 권장한다.

//fileA.cpp
extern const int i = 42; // extern const definition

//fileB.cpp
extern const int i;  // declaration only. same as i in FileA