从某位网友的博客看到关于extern "C"用法的文章,讲得非常透彻,于是就摘抄了我之前不甚了解的部分做个backup。
一、从C与C++编译连接方式深入理解extern "C"
<1>.C和C++对函数的处理方式是不同的.被extern "C"修饰的变量和函数是按照C语言方式编译和连接的.extern "C"用于实现C++与C及其它语言的混合编程。
<2>.未加extern “C”声明时的编译方式
首先看看C++中对类似C的函数是怎样编译的。
作为一种面向对象的语言,C++支持函数重载,而过程式语言C则不支持。函数被C++编译后在符号库中的名字与C语言的不同。例如,假设某个函数的原型为:
void foo( int x, int y );
该函数被C编译器编译后在符号库中的名字为_foo,而C++编译器则会产生像_foo_int_int之类的名字(不同的编译器可能生成的名字不同,但是都采用了相同的机制,生成的新名字称为“mangled name”)。_foo_int_int这样的名字包含了函数名、函数参数数量及类型信息,C++就是靠这种机制来实现函数重载的。例如,在C++中,函数void foo( int x, int y )与void foo( int x, float y )编译生成的符号是不相同的,后者为_foo_int_float。
同样地,C++中的变量 除支持局部变量外,还支持类成员变量和全局变量。用户所编写程序的类成员变量可能与全局变量同名,我们以"."来区分。而本质上,编译器在进行编译时,与 函数的处理相似,也为类中的变量取了一个独一无二的名字,这个名字与用户程序中同名的全局变量名字不同。
<3>.未加extern "C"声明时的连接方式
假设在C++中,模块A的头文件如下:
// 模块A头文件 moduleA.h
#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
int foo( int x, int y );
#endif
在模块B中引用该函数:
// 模块B实现文件 moduleB.cpp
#include "moduleA.h"
foo(2,3);
实际上,在连接阶段,连接器会从模块A生成的目标文件moduleA.obj中寻找_foo_int_int这样的符号!
<4>.加extern "C"声明后的编译和连接方式
加extern "C"声明后,模块A的头文件变为:
// 模块A头文件 moduleA.h
#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
extern "C" int foo( int x, int y );
#endif
在模块B的实现文件中仍然调用foo( 2,3 ),其结果是:
(1)模块A编译生成foo的目标代码时,没有对其名字进行特殊处理,采用了C语言的方式;
(2)连接器在为模块B的目标代码寻找foo(2,3)调用时,寻找的是未经修改的符号名_foo。
二、extern "C"用法
<1>.在C++中引用C语言中的函数和变量,在包含C语言头文件(假设为cExample.h)时,需进行下列处理:
extern "C"
{
#include "cExample.h"
}
而在C语言的头文件中,对其外部函数只能指定为extern类型,C语言中不支持extern "C"声明,在.c文件中包含了extern "C"时会出现编译语法错误。
笔者编写的C++引用C函数例子工程中包含的三个文件的源代码如下:
/* c语言头文件:cExample.h */
#ifndef C_EXAMPLE_H
#define C_EXAMPLE_H
extern int add(int x,int y);
#endif
/* c语言实现文件:cExample.c */
#include "cExample.h"
int add( int x, int y )
{
return x + y;
}
// c++实现文件,调用add:cppFile.cpp
extern "C"
{
#include "cExample.h"
}
int main(int argc, char* argv[])
{
add(2,3);
return 0;
}
如果C++调用一个C语言编写的.DLL时,当包括.DLL的头文件或声明接口函数时,应加extern "C" { }。
<2>.在C中引用C++语言中的函数和变量时,C++的头文件需添加extern "C",但是在C语言中不能直接引用声明了extern "C"的该头文件,应该仅将C文件中将C++中定义的extern "C"函数声明为extern类型。
笔者编写的C引用C++函数例子工程中包含的三个文件的源代码如下:
//C++头文件 cppExample.h
#ifndef CPP_EXAMPLE_H
#define CPP_EXAMPLE_H
extern "C" int add( int x, int y );
#endif
//C++实现文件 cppExample.cpp
#include "cppExample.h"
int add( int x, int y )
{
return x + y;
}
/* C实现文件 cFile.c
/* 这样会编译出错:#include "cExample.h" */
extern int add( int x, int y );
int main( int argc, char* argv[] )
{
add( 2, 3 );
return 0;
}
三、C++中的extern "C"
<1>.在使用extern "C"声明时,有两种不同的形式:一是extern "C"后跟函数(或者变量)声明;另外就是extern "C"{函数(或变量)声明}。第一种形式(inline form)表示同时声明为外部连接和C风格连接;而第二种形式仅声明为C风格连接(并不附带外部声明)。例如:
//第一种形式
extern "C" int foo; //外部变量声明并且C风格连接
extern "C" void bar(); //外部函数声明并且C风格连接,此时就不能为static
//第二种形式
extern "C" {
int foo; //C风格连接,并且定义变量(不是外部连接声明!)
void bar();
}
所以当将第二种形式改写成如下形式时,两种形式才具有等价性:
//第二种形式修改
extern "C" {
extern int foo; //这儿的extern声明其作用对象为外部连接
extern void bar();
}
<2>.对于有extern "C"声明的函数,其作用只是改变了函数的连接形式(采用C风格,即在目标文件中的符号名与函数名相同),并非改变函数的性质(也就是说被修饰的C++函 数还可照常使用C++语言特性,与一般的C++函数除了多了个修饰之外,从外表上看并没有其它区别)。从如下示例程序中可以更清楚地看到这点:
// A.h
#ifndef MY_A_H
#define MY_A_H
#include <iostream>
class A
{
public:
void print()
{
std::cout<<"Message from class A"<<std::endl;
}
};
#endif //MY_A_H
////////////////////////////////////////////////////
// func.cpp
#include "A.h"
extern "C"
void func(A& a)
{
int* p=new int[23]; // test new operator
*p=1;
a.print();
delete [] p;
}
////////////////////////////////////////////////
// main.cpp
#include "A.h"
extern "C" void func(A& a);
int main()
{
A a;
func(a);
return 0;
}
另外,标准中规定这种形式是非法的:
extern "C" static void f(); // error
因为extern "C"表明它是外部连接的,与static矛盾(多存储类型声明错误)。