Если я правильно понимаю, это означает
extern void foo();
что функция foo объявлена в другой единицы перевода.
1) Почему не просто # включить заголовок, в котором объявлена эта функция?
2) Как линкер знает, где искать функцию при связывании времени?
edit: Возможно, мне следует пояснить, что после этого вышеприведенного объявления следует использовать функцию
foo();
В этой единицы перевода никогда не определяется.
1) Он может не иметь заголовочного файла. Но да, в общем, для больших проектов у вас должен быть заголовочный файл, если несколько единиц перевода будут использовать эту функцию (не повторяйте сами).
2) Линкер выполняет поиск по всем объектным файлам и библиотекам, о которых было сказано о поиске функций и других символов.
Нет, это означает, что функция foo объявляется с внешней связью. Внешняя связь означает, что имя foo относится к одной и той же функции во всей программе. Где функция определена, не имеет значения. Он может быть определен в этой единице перевода. Он может быть определен в другой единицы перевода.
Использование ключевого слова extern, как показано в вашем примере, является излишним. По умолчанию функции всегда имеют внешнюю связь. Вышеописанное на 100% эквивалентно просто
void foo();
Что касается компоновщика, когда компоновщик связывает программу вместе, она просто выглядит повсюду. Он просматривает все определения, пока не найдет определение для foo.
Как уже указывали другие, ключевое слово extern используется для указания имени (переменной или функции) имеет внешнюю связь, то есть имя относится к одному и тому же объекту во всей программе. Кроме того, это значение по умолчанию для переменных и функций, определенных в области файлов, поэтому это использование является излишним.
Другое использование ключевого слова extern выглядит следующим образом:
extern "C" void foo();
Это означает, что функция foo будет связана с использованием соглашений C для привязки (возможно, потому, что это функция, определенная в библиотеке C, или функция, предназначенная для вызова C-программами).
Это уже означает, что без ключевого слова extern. По умолчанию функции имеют внешнюю связь, если вы не объявляете их статическими.
Использование прототипов функций в порядке, но легко получить это неправильно. Ошибка компоновщика, которую вы получите, не так легко диагностировать, когда вы переопределяете реализацию функции. Компилятор не знает, где искать, именно ваша задача - предоставить объектный файл, содержащий определение функции, чтобы он был счастлив.
1) Я не знаю, зачем мне это нужно для функции. Может быть, кто-то еще может вмешаться.
2) Линкер определяет это, просматривая все объектные файлы и проверяя символы внутри каждого объектного файла. Я предполагаю, что в зависимости от вашего компоновщика точный порядок поиска может отличаться.
Для GNU binutils 'ld все объектные файлы и библиотеки, которые появляются в командной строке компоновщика после того, как объект, содержащий отсутствующий символ, просматриваются слева направо и выбирается первый найденный символ.
Пример 1:
$ > ld a.o -la -lb
приведет к поиску a.o для символов undefined. После этого ld перейдет через библиотеки слева направо, чтобы найти эти символы, и найдет бар в liba и foo в libb.
Это может привести к возникновению странных проблем при круговых зависимостях:
Пример 2:
Теперь существует циклическая зависимость между liba и libb, и связь не будет выполнена:
$ > ld a.o -la -lb
потому что при поиске через undefined символов в libb ld определит, что нет другого lib справа от -lb, который предоставляет этот символ. Это может быть исправлено, по крайней мере, двумя способами:
1) ссылка liba дважды: $ > ld a.o -la -lb -la
2) используйте функцию группировки ld $ > ld a.o --start-group -la -lb -end-group
В случае 2) группировка сообщает ld для поиска по всем символам во всех библиотеках, принадлежащих этой группе.