深入理解extern C

2021-05-26 12:42:26 字數 3443 閱讀 4136

一、從c與c++編譯連線方式深入理解extern "c"

<1>.c和c++對函式的處理方式是不同的.被extern "c"修飾的變數和函式是按照c語言方式編譯和連線的.extern "c"用於實現c++與c及其它語言的混合程式設計。

<2>.未加extern 「c」宣告時的編譯方式

首先看看c++中對類似c的函式是怎樣編譯的。

作為一種物件導向的語言,c++支援函式過載,而過程式語言c則不支援。函式被c++編譯後在符號庫中的名字與c語言的不同。例如,假設某個函式的原型為: 

void foo( int x, int y );

該函式被c編譯器編譯後在符號庫中的名字為_foo,而c++編譯器則會產生像_foo_int_int之類的名字(不同的編譯器可能生成的名字不同,但是都採用了相同的機制,生成的新名字稱為「mangled name」)。_foo_int_int這樣的名字包含了函式名、函式引數數量及型別資訊,c++就是靠這種機制來實現函式過載的。例如,在c++中,函式void foo( int x, int y )與void foo( int x, float y )編譯生成的符號是不相同的,後者為_foo_int_float。

同樣地,c++中的變數 除支援區域性變數外,還支援類成員變數和全域性變數。使用者所編寫程式的類成員變數可能與全域性變數同名,我們以"."來區分。而本質上,編譯器在進行編譯時,與 函式的處理相似,也為類中的變數取了乙個獨一無二的名字,這個名字與使用者程式中同名的全域性變數名字不同。

<3>.未加extern "c"宣告時的連線方式

假設在c++中,模組a的標頭檔案如下:

// 模組a標頭檔案 modulea.h

#ifndef module_a_h

#define module_a_h

int foo( int x, int y );

#endif

在模組b中引用該函式:

// 模組b實現檔案 moduleb.cpp

#include "modulea.h"

foo(2,3);

實際上,在連線階段,聯結器會從模組a生成的目標檔案modulea.obj中尋找_foo_int_int這樣的符號!

<4>.加extern "c"宣告後的編譯和連線方式

加extern "c"宣告後,模組a的標頭檔案變為:

// 模組a標頭檔案 modulea.h

#ifndef module_a_h

#define module_a_h

extern "c" int foo( int x, int y );

#endif

在模組b的實現檔案中仍然呼叫foo( 2,3 ),其結果是:

(1)模組a編譯生成foo的目標**時,沒有對其名字進行特殊處理,採用了c語言的方式;

(2)聯結器在為模組b的目標**尋找foo(2,3)呼叫時,尋找的是未經修改的符號名_foo。

二、extern "c"用法

<1>.在c++中引用c語言中的函式和變數,在包含c語言標頭檔案(假設為cexample.h)時,需進行下列處理:

extern "c"

而在c語言的標頭檔案中,對其外部函式只能指定為extern型別,c語言中不支援extern "c"宣告,在.c檔案中包含了extern "c"時會出現編譯語法錯誤。

筆者編寫的c++引用c函式例子工程中包含的三個檔案的源**如下:

/* c語言標頭檔案:cexample.h */

#ifndef c_example_h

#define c_example_h

extern int add(int x,int y);

#endif

/* c語言實現檔案:cexample.c */

#include "cexample.h"

int add( int x, int y )

// c++實現檔案,呼叫add:cppfile.cpp

extern "c" 

int main(int argc, char* argv)

如果c++呼叫乙個c語言編寫的.dll時,當包括.dll的標頭檔案或宣告介面函式時,應加extern "c" 。

<2>.在c中引用c++語言中的函式和變數時,c++的標頭檔案需新增extern "c",但是在c語言中不能直接引用宣告了extern "c"的該標頭檔案,應該僅將c檔案中將c++中定義的extern "c"函式宣告為extern型別。

筆者編寫的c引用c++函式例子工程中包含的三個檔案的源**如下:

//c++標頭檔案 cppexample.h

#ifndef cpp_example_h

#define cpp_example_h

extern "c" int add( int x, int y );

#endif

//c++實現檔案 cppexample.cpp

#include "cppexample.h"

int add( int x, int y )

/* c實現檔案 cfile.c

/* 這樣會編譯出錯:#include "cexample.h" */

extern int add( int x, int y );

int main( int argc, char* argv )

三、c++中的extern "c"

<1>.在使用extern "c"宣告時,有兩種不同的形式:一是extern "c"後跟函式(或者變數)宣告;另外就是extern "c"{函式(或變數)宣告}。第一種形式(inline form)表示同時宣告為外部連線和c風格連線;而第二種形式僅宣告為c風格連線(並不附帶外部宣告)。例如:

//第一種形式 

extern "c" int foo;       //外部變數宣告並且c風格連線

extern "c" void bar();    //外部函式宣告並且c風格連線,此時就不能為static

//第二種形式

extern "c"

所以當將第二種形式改寫成如下形式時,兩種形式才具有等價性:

//第二種形式修改

extern "c"

<2>.對於有extern "c"宣告的函式,其作用只是改變了函式的連線形式(採用c風格,即在目標檔案中的符號名與函式名相同),並非改變函式的性質(也就是說被修飾的c++函 數還可照常使用c++語言特性,與一般的c++函式除了多了個修飾之外,從外表上看並沒有其它區別)。從如下示例程式中可以更清楚地看到這點:

// a.h

#ifndef my_a_h

#define my_a_h

#include

class a

// main.cpp

#include "a.h"

extern "c" void func(a& a);

int main()

另外,標準中規定這種形式是非法的:

extern "c" static void f(); // error

因為extern "c"表明它是外部連線的,與static矛盾(多儲存型別宣告錯誤)。

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