详细讲解C++中extern的作用，extern变量在哪个数据段，为什么要extern C?

在C++中，extern关键字用于声明外部变量或函数。它告诉编译器某个标识符是在其他地方定义的，而不是当前文件中定义的。这样可以在一个文件中引用另一个文件中定义的变量或函数。

extern关键字可以用于两种情况：

1、声明全局变量：在一个文件中使用extern关键字声明一个全局变量，表示该变量在其他文件中定义。这样，多个文件就可以共享同一个全局变量。

示例：

// File1.cpp
extern int globalVariable;  // 声明全局变量

// File2.cpp
int globalVariable = 10;  // 定义全局变量

// File3.cpp
extern int globalVariable;  // 引用全局变量

在上面的示例中，File1.cpp和File3.cpp声明了同一个全局变量globalVariable，而File2.cpp定义了该全局变量的实际值。

2、声明外部函数：在一个文件中使用extern关键字声明一个函数，表示该函数在其他文件中定义。这样可以在当前文件中使用该函数，而无需了解其实际实现。

示例：

// File1.cpp
extern void externalFunction();  // 声明外部函数

// File2.cpp
#include <iostream>

void externalFunction() {  // 定义外部函数
    std::cout << "This is an external function." << std::endl;
}

// File3.cpp
extern void externalFunction();  // 引用外部函数

int main() {
    externalFunction();  // 调用外部函数
    return 0;
}

在上面的示例中，File1.cpp和File3.cpp声明了同一个外部函数externalFunction，而File2.cpp定义了该外部函数的实际实现。在main函数中，可以直接调用externalFunction()，而不需要了解其具体实现。

关于extern变量存储在哪个数据段，具体取决于变量的定义位置和作用域。在C++中，全局变量和静态变量（在函数内部使用static修饰）存储在静态数据段（静态存储区）。而局部变量（函数内部定义的非静态变量）存储在栈上。

关于为什么要使用extern C，主要是为了处理C++代码与C代码的兼容性问题。C++编译器会对函数名进行名称修饰（name mangling），以支持函数重载和其他C++特性。而C编译器不会进行名称修饰。当C++代码需要调用C语言编写的函数时，需要使用extern "C"指定以C语言方式进行编译和链接，以避免名称修饰导致的链接错误。

示例：

// C code
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

void cFunction() {
    // C function implementation
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif

// C++ code
extern "C" void cFunction();  // 声明C函数

int main() {
    cFunction();  // 调用C函数
    return 0;
}

在上面的示例中，C函数cFunction使用了extern "C"进行声明，以告诉C++编译器以C语言方式进行链接。这样，C++代码就可以正确地调用C函数。