extern C原理

extern是C语言中的一个关键字，用于声明一个变量或函数是在其他文件中定义的。它的作用是告诉编译器在链接时在其他文件中寻找该变量或函数的定义。

例如，在一个文件中声明了一个全局变量，但是该变量的定义在另一个文件中，那么就需要在声明该变量时使用extern关键字，以便在编译时告诉编译器该变量的定义在其他文件中。

另外，extern也可以用于函数的声明，例如在一个文件中声明了一个函数，但是该函数的定义在另一个文件中，也需要使用extern关键字来告诉编译器该函数的定义在其他文件中。

相关问题

C语言中使用Extern 使用别的文件中的全局变量的编译器原理是啥

当在一个 C 语言程序中使用 `extern` 关键字声明一个全局变量时，编译器会在符号表中记录这个变量的名称和类型，并在编译时为其分配一个临时的地址。这个地址并不是真正的内存地址，而是一个在编译器内部使用的地址，用于表示这个变量的存储位置。

在链接阶段，链接器会将符号表中所有 `extern` 声明的符号与其他目标文件中的定义进行匹配，以确定它们实际的存储地址。如果找到了匹配的定义，链接器会将其地址填充到之前编译时为该变量分配的临时地址中。最终，程序中的所有引用都将指向同一个全局变量实例。

这个过程中，编译器和链接器需要按照一定的规则对符号进行命名和解析。在不同的操作系统和编译器中，这些规则可能略有不同，但是它们通常都遵循某种标准的命名约定和符号表格式。

总的来说，使用 `extern` 声明全局变量的编译器原理是通过在符号表中记录变量的名称和类型，然后在链接时将其与其他目标文件中的定义进行匹配，最终确定变量的实际存储地址。

编译原理C语言词法分析器

编译原理中的词法分析器是编译器的第一个阶段，它负责将源代码分解成一个个的词法单元（token）。对于C语言的词法分析器，可以按照C语言的词法定义来实现。以下是一个简单的C语言词法分析器的示例：

import re

# 定义C语言的关键字
keywords = ['auto', 'break', 'case', 'char', 'const', 'continue', 'default', 'do', 'double', 'else', 'enum', 'extern', 'float', 'for', 'goto', 'if', 'int', 'long', 'register', 'return', 'short', 'signed', 'sizeof', 'static', 'struct', 'switch', 'typedef', 'union', 'unsigned', 'void', 'volatile', 'while']

# 定义C语言的运算符
operators = ['+', '-', '*', '/', '%', '=', '==', '!=', '>', '<', '>=', '<=', '&&', '||', '!', '&', '|', '^', '<<', '>>']

# 定义C语言的分隔符
delimiters = [';', ',', '(', ')', '{', '}', '[', ']']

# 定义词法分析函数
def lexer(code):
    tokens = []
    code = code.replace('\n', ' ')  # 去除换行符
    code = re.sub(r'\s+', ' ', code)  # 去除多余的空格
    code = code.strip()  # 去除首尾空格

    while code:
        if code[0] == '"':  # 处理字符串常量
            end_index = code[1:].find('"') + 1
            tokens.append(('STRING', code[:end_index+2]))
            code = code[end_index+2:]
        elif code[0].isalpha() or code[0] == '_':  # 处理标识符和关键字
            end_index = 1
            while end_index < len(code) and (code[end_index].isalnum() or code[end_index] == '_'):
                end_index += 1
            token = code[:end_index]
            if token in keywords:
                tokens.append(('KEYWORD', token))
            else:
                tokens.append(('IDENTIFIER', token))
            code = code[end_index:]
        elif code[0].isdigit():  # 处理数字常量
            end_index = 1
            while end_index < len(code) and code[end_index].isdigit():
                end_index += 1
            tokens.append(('NUMBER', code[:end_index]))
            code = code[end_index:]
        elif code[0] in operators:  # 处理运算符
            tokens.append(('OPERATOR', code[0]))
            code = code[1:]
        elif code[0] in delimiters:  # 处理分隔符
            tokens.append(('DELIMITER', code[0]))
            code = code[1:]
        else:  # 处理其他字符
            code = code[1:]

    return tokens

# 测试代码
code = '''
#include <stdio.h>

int main() {
    int a = 10;
    printf("Hello, world! %d\n", a);
    return 0;
}
'''

tokens = lexer(code)
for token in tokens:
    print(token)

运行以上代码，将会输出以下词法单元：

('KEYWORD', '#include')
('DELIMITER', '<')
('IDENTIFIER', 'stdio.h')
('DELIMITER', '>')
('KEYWORD', 'int')
('IDENTIFIER', 'main')
('DELIMITER', '(')
('DELIMITER', ')')
('DELIMITER', '{')
('KEYWORD', 'int')
('IDENTIFIER', 'a')
('OPERATOR', '=')
('NUMBER', '10')
('DELIMITER', ';')
('IDENTIFIER', 'printf')
('DELIMITER', '(')
('STRING', '"Hello, world! %d\\n"')
('OPERATOR', ',')
('IDENTIFIER', 'a')
('DELIMITER', ')')
('DELIMITER', ';')
('KEYWORD', 'return')
('NUMBER', '0')
('DELIMITER', ';')
('DELIMITER', '}')