编辑“︁C 语言外部函数”︁

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'''C语言外部函数'''是C语言模块化编程的核心特性之一，允许函数在不同源文件之间共享和调用。理解外部函数的声明、定义及链接规则，对构建多文件项目和团队协作开发至关重要。

== 基本概念 ==
在C语言中，'''外部函数'''（External Function）指能被其他源文件调用的函数。默认情况下，所有函数都具有'''外部链接属性'''（External Linkage），即未显式声明为<code>static</code>的函数均可被其他文件访问。

=== 关键术语 ===
* '''函数声明'''：告知编译器函数的存在及其签名（返回类型、参数列表）。
* '''函数定义'''：提供函数的具体实现。
* '''外部链接'''：符号（如函数名）在多个编译单元中可见。

== 语法与用法 ==
=== 声明外部函数 ===
在调用外部函数的文件中，需通过'''函数原型'''声明该函数：
<syntaxhighlight lang="c">
// 文件A.c
extern void printMessage(); // 声明外部函数（extern可省略）
</syntaxhighlight>

=== 定义外部函数 ===
在实现文件中定义函数（无需特殊关键字）：
<syntaxhighlight lang="c">
// 文件B.c
#include <stdio.h>

void printMessage() { // 实际定义
    printf("Hello from external function!\n");
}
</syntaxhighlight>

=== 编译与链接 ===
需将多个源文件一起编译：
<pre>
gcc 文件A.c 文件B.c -o program
</pre>

== 实际案例 ==
=== 多文件温度转换程序 ===
'''场景'''：将温度转换功能分离到独立文件，主程序调用外部函数。

==== 文件1: <code>main.c</code> ====
<syntaxhighlight lang="c">
#include <stdio.h>

// 声明外部函数
double celsiusToFahrenheit(double celsius);

int main() {
    double tempC = 25.0;
    printf("%.2f°C = %.2f°F\n", tempC, celsiusToFahrenheit(tempC));
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

==== 文件2: <code>converter.c</code> ====
<syntaxhighlight lang="c">
double celsiusToFahrenheit(double celsius) {
    return (celsius * 9.0/5.0) + 32;
}
</syntaxhighlight>

'''输出'''：
<pre>
25.00°C = 77.00°F
</pre>

== 链接模型图解 ==
<mermaid>
graph LR
    A[main.c] -->|调用| B[converter.c]
    B -->|提供实现| A
    C[编译器] --> D[目标文件main.o]
    E[编译器] --> F[目标文件converter.o]
    D -->|链接器| G[可执行程序]
    F -->|链接器| G
</mermaid>

== 高级主题 ==
=== <code>extern</code> 关键字详解 ===
* 显式声明外部链接时使用，但函数声明中可省略。
* 对变量声明时必须使用：
<syntaxhighlight lang="c">
// 文件A.c
extern int globalVar; // 声明外部变量

// 文件B.c
int globalVar = 10;   // 定义外部变量
</syntaxhighlight>

=== 静态函数对比 ===
使用<code>static</code>限制函数作用域：
<syntaxhighlight lang="c">
static void internalFunction() { // 仅当前文件可见
    // 实现代码
}
</syntaxhighlight>

== 常见问题 ==
=== 重复定义错误 ===
若多个文件定义同名外部函数，链接时将报错：
<pre>
multiple definition of `functionName'
</pre>

=== 未解析引用 ===
未正确声明或实现外部函数时出现：
<pre>
undefined reference to `functionName'
</pre>

== 最佳实践 ==
1. 头文件管理：将外部函数声明集中到<code>.h</code>文件，通过<code>#include</code>共享
2. 命名约定：使用模块前缀避免命名冲突（如<code>math_</code>、<code>file_</code>）
3. 文档化：为外部函数添加注释说明其行为和参数

== 数学公式示例 ==
若外部函数实现数学运算，可标注公式：
<math>
F = \frac{9}{5}C + 32
</math>

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