C/C++混合编程编译问题

以下为本实验使用的编译器版本：

系统环境为：

 

目的：搞清以下几个问题

1.  g++能否编译c文件

2.  g++编出的s文件和gcc编出来的有何异同

3.  __cplusplus宏在何时被定义

4. c调用c++的注意事项

5. c++调用c的注意事项

6. 针对上述问题的makefile怎么写比较好

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问题1：g++能否编译c文件

g++  -E  hello.c -o   g++_hello.i

gcc   -E  hello.c -o   gcc_hello.i

用beyond compare去对比一下二者的异同，可以看到

g++_hello.i关键是多了这个extern "C" 然后把stdio.h中的函数声明和类型定义全部包住

“这个标识符的作用把标识符作用域的数据类型采用gcc去编译”

【我感觉有点不对，这可能是stdio.h中自带的#ifdef __cpluplus导致的，而不是预处理器搞的，我来看一下】

 上面是预处理的部分，下面看一下编译结果的异同

gcc -S hello.c -o gcc_hello.s

g++ -S hello.c -o g++_hello.s

对比结果如下图所示，显然对于c文件的编译，g++还是对函数名动了手脚

【这里有个疑惑，为什么是.arch armv6，我的树莓派明明是armv7的架构啊？ 】

 

可以看到，生成的汇编指令中的函数名是不同的，生成的汇编指令也不同，这里和这篇文章说的就开始有出入了

后缀为.c的文件，gcc当做c程序去编，g++当做c++程序去编

https://blog.csdn.net/qq_21792169/article/details/85097822

gcc  -c hello.c -o gcc_hello.o

g++ -c hello.c -o g++_hello.o

g++编出来的明显比较大

下面看一下生成的.o文件的反汇编结果是否相同呢

objdump -S gcc_hello.o > gcc_hello.obj

objdump -S g++_hello.o > g++_hello.obj

【可以看到也是有点差别的，不过反汇编后的文件大小竟然是一样的，而.o文件大小不一样，这tm是什么原因？】

 好的，继续往下看，我们现在把hello.o 和main.o进行链接，其中main.c中调用了hello中的函数，看看gcc和g++去编译链接会发生什么事情

gcc main.c hello.c -o gcc_main

g++ main.c hello.c -o g++_main

都没有任何问题，编译链接，包括运行都正常

分步看一下

gcc -S main.c -o gcc_main.s

g++ -S main.c -o g++_main.s

好的，没有任何问题

现在的结论是，g++可以编译c文件，编出来的结果是按照c++的方式去给函数命名，并且在main.c 中和hello.c中遵循同样的symbol命名，所以编译链接都是没有问题的

下面开始看问题3,4,5

我现在main.c中想要调C++编写的一个类的接口

Makefile为：

 先用gcc不链接stdc++（链接上stdc++也不行，不认识就是不认识）去make

【结果gcc压根就不认识class等C++的关键字，说好的gcc能编呢？那用g++去编呢，没有任何问题，完全通过】

结论：gcc编译c文件，c文件中一定不能出现c++的语法和库操作，如果有就用g++去编(g++把c文件当做c++去编)

现在再做一个实验，把main.c改为main.cpp，然后用g++去编，嗯，测试下来没问题，改用gcc去编

case 1: 不链接stdc++

case 2: 链接stdc++

嘿嘿，这里就有趣了，终于出现了我们想看到的状况，main.cpp中链接不到hello函数的symbol,嘻嘻，hello.c是用gcc编译的，你去看一下他的s文件,前面有

然后着重看一下main.cpp的s文件

gcc -lstdc++ -S main.cpp -o gcc_maincpp.s

我截取了一小部分

看到没，这怎么可能链接到hello.o中的hello符号呢?

所以这里又可以得到几个结论：

1、后缀.cpp的，gcc与g++都当成c++程序(gcc也可以编C++程序)，gcc编的时候注意链接stdc++

2、C想调用C++,要么用g++去编译C，要么把.C后缀改为.CPP

3、gcc不能自动链接c++库，g++会自动链接c++库

g++ 会自动进行 C++ 标准库的连接；用 gcc 连接 C++ 程序也可以，但是需要人为指定连接 C++ 标准库，否则就会出现undefined reference to `__gxx_personality_v/0' 之类的错误，gcc编译 c++ 程序需要添加 -lstdc++   sample: gcc -lstdc++ -o test test.cpp

 OK，到这一步，我们应该知道了extern "C"的用处了，我们直接去hello.h中

然后重新make，咦？

 这里注意：如果使用gcc编译，不使用__cplusplus宏，直接用extern “C”则会报错。报错为expected identifier or ‘(’ before string constant

而直接在main.cpp中像上图那样把#include "hello.h"括起来则是可以的

 原因是这样的，extern "C" 放在hello.h头文件中时，gcc以C程序的方式在处理hello.c时发现自己不认识extern "C",所以出了这个问题

【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（error: expected identifier or ‘(’ before string constant ）】

而在main.cpp中，C++是认识这个的，所以可以直接用extern "C" {}包起来。

 在hello.h中改成我们最熟悉的这种形式，哈哈哈，make后就一切OK了

 

因此，我们又可以得到一些结论：

1、  在函数声明前加上extern “C”，这是在提醒g++编译链接这个函数时按照c函数机制去链接。同样如果在程序中函数实体前加extern “C”，这是在提醒编译器整个函数用gcc按照C规则去编译。切记理解编译与链接是两码事情

2、 在main.cpp中的#include "hello.h"上下加上extern "C" {}也是可以的，只不过这样看着不美观，因此，一般都在.h文件中通过#ifdef __cplusplus来加

关于__cpluplus宏何时会被定义的问题：

记住一个简单的原则：只有当用gcc编译.c程序时才会按照c规则编译程序，其它情况下这个宏都是被定义的

这里引用一张图，很容易说明这一点：

 

gcc test.c && ./a.out        @结果是：a+b=1314

g++ test.c && ./a.out        @结果是：a+b=520

gcc test.cpp && ./a.out      @结果是：a+b=520

g++ test.cpp && ./a.out      @结果是：a+b=520
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作者：HeroKern
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/qq_21792169/article/details/85097822
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好了，上面同时回答了C调用C++的情况，以及CPP调用C的情况。

现在我们来简单总结一下重要的结论：

1. C调C++的类或接口时，如果想用gcc编.C文件的话，C程序中一定不能出现C++的语法关键字和库，否则根本过不了编译(C不兼容C++)，如果用g++编译的话则OK，g++会把这个.C文件当做c++去编（因为C++是兼容C的，所以这样是可行的）

2. C++调用C的接口时，.C可以用gcc去编，.C++既可以用g++去编，也可以用gcc去编(需要显式链接-lstdc++)

3. 一般来说，.C的部分的头文件.h中用#ifdef __cpluplus extern "C" {}，可以使得C/C++混合编译时很方便，main.cpp会在链接时，按照C的机制去链接

 

 最后说一说，C/C++混合编程时的makefile怎么写比较好

以下内容引用自：https://blog.csdn.net/qq_21792169/article/details/85097822

1、如果是工程师自己写编译规则，那么在Makefile中应该检测.c和.cpp文件分别用gcc与g++编译，最后统一链接。

2、如果是IDE环境，由IDE环境决定，在qt中qmake是将.c文件用gcc编译，g++编译。

3、那么g++如何调用c程序封装的函数或者库呢，从上述讲解知识可以看到c++程序直接调用c程序接口，这个肯定报错提示找不到库函数，c和c++处理函数接口机制不一样，所以在c++程序中调用c程序应该在函数声明前加上extern “C”，这是在提醒g++编译链接这个函数时按照c函数机制去链接。同样如果在程序中函数实体前加extern “C”，这是在提醒编译器整个函数用gcc按照C规则去编译。切记理解编译与链接是两码事情。

【有读者可能就问了，既然g++能够编译c程序，gcc还有必须要存在吗？这个答案是肯定的。

原因一：操作系统全是按照c规则编写与编译（除开head.S等文件中的汇编），很多系统库文件都是按照c规则写与编译的，

如果采用g++去编译这一部分，那么生成的可执行文件会非常大，以及程序运行效率大大降低；还可能存在不能正常编译通过情况，就是上述对比实验中函数链接接口不一样。

编译器优化性能也是有限的，系统内核是整个上层应用的心脏，必须做到最高效率，不许存在过多冗余代码（编译器的问题）

原因二：做单片机出身的工程师对c语言扣字节操作应该是一种信仰，做上层应用的工程师更偏向c++面向对象，

一个大项目基本都是通力合作完成。所以gcc用来编译c程序（效率问题，c实现对系统接口二次封装），g++编译c++程序。】 

 

 Done========================================================================================================