C++中extern声明的全局变量为何定义在main函数内无法正常运行？

相关代码 #

use.cpp #

#include "my.h"

int main()
{
    int foo = 7;
    
    print_foo();
    print(99);
}

my.h #

#pragma once
extern int foo;
void print_foo();
void print(int i);

my.cpp #

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

void print_foo()
{
    std::cout << foo;
}

void print(int i)
{
    std::cout << i;
}

问题原因 #

核心原因是extern声明的全局变量和函数内定义的局部变量是完全独立的两个实体，二者作用域完全不重叠：

• extern int foo;是全局作用域的变量声明，作用是告知编译器：当前编译单元不用管foo的定义，链接阶段会从其他编译单元找这个全局变量的定义。
• 你在main函数内部定义的int foo =7;是仅在main函数内生效的局部变量，和全局作用域的foo没有任何关联，不会被当做全局foo的定义。这种情况下全局foo始终没有对应的定义，链接阶段会直接报undefined reference to 'foo'错误，程序无法正常运行。
• 当你把int foo =7;移到main函数之外的全局作用域时，这个定义就和头文件里的extern声明匹配，链接阶段可以找到对应的变量，程序就能正常运行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jaronbass21