为什么需要 extern "C" ?

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假设我们有下面三个文件:

// util.h
int add(int, int);

// util.c
int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

// main.c
#include "util.h"

int main(int argc, char *argv[])
{
    int sum = add(1, 2);
    return 0;
}

 

使用 gcc 编译，生成的符号表内容分别是下面这个样子:

// main

// util.o

可以看到add函数在两个符号表中的符号都是_add.

我们再看看使用g++单独编译 main.c 文件，生成的main中符号表内容:

现在add函数在符号表中的符号是__Z3addii。这是由于g++编译器的Name mangling导致的。

为什么要name mangling？因为C++支持函数重载（函数名称相同，参数列表不同）。
需要为重载的函数生成唯一的符号表符号，以便链接器在链接的时候可以找到正确的函数地址。

我们尝试对add函数进行重载，在 main.c 中添加重载函数

```int add(double, double);```

#include "util.h"

int add(double a, double b) {
    return a + b;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int sum = add(1, 2);
    sum = add(1.0, 2.0);

    return 0;
}

 

再次编译 main.c , 符号表发生了变化。相同名称的 add 函数，在经过 g++ 编译之后产生了两个不同的符号。

__Z3adddd，表示参数列表为两个double类型的add函数，（3代表函数名称是3个字符）.

__Z3addii，表示参数列表为两个int类型的add函数。

由于gcc和g++生成符号表的方式不同，导致在C++项目中如果使用gcc编译的C模块，会出现链接错误。因为链接器会去C模块的（util.o）文件中查找，__Z3addii这样的符号。显然在C模块的目标文件(util.o)中，不存在__Z3addii这样的符号，它有的只是_add。最终导致链接错误，原因是”符号未定义“。 找不到”__Z3addii“，这个符号的定义。

那我们如果想在C++项目中使用gcc编译的C模块该怎么办呢？

// util.h

extern "C"
{

    int add(int, int);
}

通过extern "C"，告诉g++编译器，不要对这些函数进行Name mangling，按照C编译器的方式去生成符号表符号。这样在main.c的目标文件(.o)中，参数列表为两个int类型的add函数名称为_add。链接器可以正确找到util.o中的add函数（他们都是_add）。注意参数列表为两个double类型的add函数名称还是__Z3adddd。

 

使用 extern ”C“ 的常见情况是使用第三方提供的编译好的静态链接库(.a/.lib)，动态链接库(.so/.dll)。通常我们会拿到一个头文件和对应的编译好的库文件。

在头文件中通过条件编译引入 extern "C"。

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

int add(int, int);

#ifdef __cplusplus
}
#endif 

另外在C程序中调用C++函数也需要 extern "C" 的参与。