23 January 2015

在查看别人C++代码时候,经常看到extern “C” 这样的代码

#ifndef STORAGE_INCLUDE_C
#define STORAGE_INCLUDE_C

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
...
...

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif

头文件中编译宏#ifndef STORAGE_INCLUDE_C是为了防止文件被重复引用

extern可以置于变量或者函数前,以标示变量或者函数的定义在别的文件中,提示编译器遇到此变量和函数时在其他模块中寻找其定义。此外extern也可用来进行链接指定。

通常,在模块的头文件中对本模块提供给其它模块引用的函数和全局变量以关键字extern声明。如果模块B欲引用该模块A中定义的全局变量和函数时只需包含模块A的头文件即可。这样,模块B中调用模块A中的函数时,在编译阶段,模块B虽然找不到该函数,但是并不会报错;它会在连接阶段中从模块A编译生成的目标代码中找到此函数。

与extern对应的关键字是static,被它修饰的全局变量和函数只能在本模块中使用。因此,一个函数或变量只可能被本模块使用时,其不可能被extern “C”修饰。

被extern “C"修饰的变量和函数按照C语言方式编译和连接。

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。

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

在未加extend “C"声明时的连接方式:

假设C++模块A的头文件"moduleA.h"如下:

#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:

#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.o中寻找foo_int_int这样的符号

在加上extern “C"声明后的编译和连接方式:

加入extern “C"声明后,模块A的头文件变为:

#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
extern "C" int foo(int x,inty);
#endif

模块B中调用foo(2,3)其结果:

  • 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,采用的是C语言方式
  • 连接器在为模板B的目标代码寻找foo(2,3)调用时,寻找的是未经修改过的_foo符号

如果在模块A中函数声明了foo为extern “C"类型,而模块B中包含的是extern int foo( int x, int y ) ,则模块B找不到模块A中的函数;反之亦然。

用一句话概括extern “C”这个声明的真实目的(任何语言中的任何语法特性的诞生都不是随意而为的,来源于真实世界的需求驱动。我们在思考问题时,不能只停留在这个语言是怎么做的,还要问一问它为什么要这么做,动机是什么,这样我们可以更深入地理解许多问题):实现C++与C及其它语言的混合编程

extern “C"的常用方法

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: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” { }。

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。

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

extern int add(int x,int y);
int main(int argv,char * argv[])
{
    add(2,3);
    return 0;
}

cFile编译会出错。

转载:extern “C”