探索C 的秘密之一詳解extern C

探索c++的秘密之一詳解extern "c"

2023年10月21日

時常在cpp的**之中看到這樣的**:

#ifdef __cplusplus

extern "c"

#endif

這樣的**到底是什麼意思呢?首先,__cplusplus是cpp中的自定義巨集,那麼定義了這個巨集的話表示這是一段cpp的**,也就是說,上面的**的含義是:如果這是一段cpp的**,那麼加入extern "c"處理其中的**. 要明白為何使用extern "c",還得從cpp中對函式的過載處理開始說起.在c++中,為了支援過載機制,在編譯生成的彙編碼中,要對函式的名字進行一些處理,加入比如函式的返回型別等等.而在c中,只是簡單的函式名字而已,不會加入其他的資訊.也就是說:c++和c對產生的函式名字的處理是不一樣的.

比如下面的一段簡單的函式,我們看看加入和不加入extern "c"產生的彙編**都有哪些變化:

int f(void)

在加入extern "c"的時候產生的彙編**是:

.file "test.cxx"

.text

.align 2

.globl _f

.def _f; .scl 2; .type 32; .endef

_f:pushl %ebp

movl %esp, %ebp

movl $1, %eax

popl %ebp

ret但是不加入了extern "c"之後

.file "test.cxx"

.text

.align 2

.globl __z1fv

.def __z1fv; .scl 2; .type 32; .endef

__z1fv:

pushl %ebp

movl %esp, %ebp

movl $1, %eax

popl %ebp

ret兩段彙編**同樣都是使用gcc -s命令產生的,所有的地方都是一樣的,

唯獨是產生的函式名,乙個是_f,乙個是__z1fv.

ok,明白了加入與不加入extern "c"之後對函式名稱產生的影響,我們繼續我們的討論:為什麼需要使用extern "c"呢?

c++之父在設計c++之時,考慮到當時已經存在了大量的c**,為了支援原來的c**和已經寫好c庫,需要在c++中盡可能的支援c,而extern "c"就是其中的乙個策略.

試想這樣的情況:乙個庫檔案已經用c寫好了而且執行得很良好,這個時候我們需要使用這個庫檔案,但是我們需要使用c++來寫這個新的**.如果這個**使用的是c++的方式鏈結這個c庫檔案的話,那麼就會出現鏈結錯誤.我們來看一段**:首先,我們使用c的處理方式來寫乙個函式,也就是說假設這個函式當時是用c寫成的:

extern "c"

}編譯命令是:gcc -c f1.c -o f1.o 產生了乙個叫f1.o的庫檔案.

再寫一段**呼叫這個f1函式:

// test.cxx

//這個extern表示f1函式在別的地方定義,這樣可以通過

//編譯,但是鏈結的時候還是需要

//鏈結上原來的庫檔案.

extern void f1();

int main()

通過gcc -c test.cxx -o test.o 產生乙個叫test.o的檔案.

然後,我們使用gcc test.o f1.o來鏈結兩個檔案,可是出錯了,錯誤的提示是:

test.o(.text + 0x1f):test.cxx: undefine reference to 'f1()'

也就是說,在編譯test.cxx的時候編譯器是使用c++的方式來處理f1()函式的,但是實際上鏈結的庫檔案卻是用c的方式來處理函式的,所以就會出現鏈結過不去的錯誤:因為鏈結器找不到函式.

因此,為了在c++**中呼叫用c寫成的庫檔案,就需要用extern "c"來告訴編譯器:這是乙個用c寫成的庫檔案,請用c的方式來鏈結它們.

比如,現在我們有了乙個c庫檔案,它的標頭檔案是f.h,產生的lib檔案是f.lib,那麼我們如果要在c++中使用這個庫檔案,我們需要這樣寫:

extern "c"

回到上面的問題,如果要改正鏈結錯誤,我們需要這樣子改寫test.cxx:

extern "c"

int main()

重新編譯並且鏈結就可以過去了.

總結:c和c++對函式的處理方式是不同的.extern "c"是使c++能夠呼叫c寫作的庫檔案的乙個手段,如果要對編譯器提示使用c的方式來處理函式的話,那麼就要使用extern "c"來說明.

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