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分类: C/C++

2014-06-23 11:07:54


extern "C" 包含双重含义,从字面上即可得到:首先,被它修饰的目标是“extern”的;其次,被它修饰的目标是“C”的。让我们来详细解读这两重含义。
  (1) 被extern "C"限定的函数或变量是extern类型的
  extern是C/C++语言中表明函数和全局变量作用范围(可见性)的关键字,该关键字告诉,其声明的函数和变量可以在本模块或其它模块中使用。记住,下列语句:
  extern int a;
  仅仅是一个变量的声明,其并不是在定义变量a,并未为a分配内存空间。变量a在所有模块中作为一种全局变量只能被定义一次,否则会出现连接错误。
  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。例如,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。
  (2) 被extern "C"修饰的变量和函数是按照C语言方式编译和连接的

编译方式

  未加extern “C”声明时的编译方式
  首先看看C++中对类似C的函数是怎样编译的。
  作为一种的语言,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。例如,假设某个函数的原型为:
  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“mangledname”)。_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。
  未加extern "C"声明时的连接方式
  假设在C++中,模块A的头文件如下:
  // 模块A头文件 moduleA.h
  #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:
  // 模块B实现文件 moduleB.cpp
  #i nclude "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.obj中寻找_foo_int_int这样的符号!
  加extern "C"声明后的编译和连接方式
  加extern "C"声明后,模块A的头文件变为:
  // 模块A头文件 moduleA.h
  #ifndef MODULE_A_H
  #define MODULE_A_H
  extern "C" int foo( int x, int y );
  #endif
  在模块B的实现文件中仍然调用foo( 2,3 ),其结果是:
  (1)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,采用了C语言的方式;
  (2)连接器在为模块B的目标代码寻找foo(2,3)调用时,寻找的是未经修改的符号名_foo。
  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。
  所以,可以用一句话概括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。
  明白了C++中extern "C"的设立动机,我们下面来具体分析extern "C"通常的使用技巧。

习惯用法

  extern "C"的惯用法
  (1)在C++中引用C语言中的函数和变量,在包含C语言头文件(假设为cExample.h)时,需进行下列处理:
  extern "C"
  {
  #include "cExample.h"
  }
  而在C语言的头文件中,对其外部函数只能指定为extern类型,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。
  笔者编写的C++引用C函数例子工程中包含的三个文件的如下:
  /* 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 */
  #i nclude "cExample.h"
  int add( int x, int y )
  {
  return x + y;
  }
  // c++实现文件,调用add: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" { }。
  (2)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。
  笔者编写的C引用C++函数例子工程中包含的三个文件的源代码如下:
  //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
  /* 这样会编译出错:#include "cExample.h" */
  extern int add( int x, int y );
  int main( int argc, char* argv[] )
  {
  add( 2, 3 );
  return 0;
  }
  总结 C和C++对函数的处理方式是不同的.extern "C"是使C++能够调用C写作的库文件的一个手段,如果要对编译器提示使用C的方式来处理函数的话,那么就要使用extern "C"来说明。

先对C中调用C++代码作个简单回顾:

1、              对于C++中非类的成员函数,可以简单的在函数声明前面加extern “C”,通常函数声明位于头文件中,当然也可以将声明和函数定义一起放在cpp,在没有声明的情况下,直接在定义前添加extern “C”也可.

	

在 C 中调用 C++

Example 4.12Example 4.13 演示如何在 C 中调用 C++。

Example 4.12. 定义被调用的 C++ 函数

struct S {        // has no base classes or virtual functions
    S(int s) : i(s) { }
    int i;
};
extern "C" void cppfunc(S *p) {    
// Definition of the C++ function to be called from C.
// The function is written in C++, only the linkage is C.
    p->i += 5;
} 

Example 4.13. 在 C 中声明并调用函数

struct S {
    int i;
};
extern void cppfunc(struct S *p); 
/* Declaration of the C++ function to be called from C */
int f(void) {
    struct S s;
    s.i = 2;                /* initialize 's' */
    cppfunc(&s);            /* call 'cppfunc' so it */
                            /* can change 's' */
    return s.i * 3;
}

2、              对于C++类的成员函数,则需要另外做一个cpp文件,将需要调用的函数进行包装

以上两项的实例参看前面C中如何调用C++代码的文章。

 

 

要实现C++中调用C的代码,具体操作:

对于C中的函数代码,要么C代码的头文件进行修改,在其被含入C++代码时在声明中加入extern “C”或者C++代码中重新声明一下C函数,重新声明时添加上extern “C”

 

 

通过以上的说明,我明白一点,那就是extern “C”头一定是加在C++的代码文件中才能起作用的

 

下面分析一下这个现象的实质原因:

C编译器编译函数时不带函数的类型信息,只包含函数符号名字,如C编译器把函数int a(float x)编译成类似_a这样的符号,C连接器只要找到了调用函数的符号,就可以连接成功,它假设参数类型信息是正确的,这是C编译连接器的缺点。而C++编译器为了实现函数重载,编译时会带上函数的类型信息,如他把上面的a函数可能编译成_a_float这样的符号为了实现重载,注意它还是没有带返回值得信息,这也是为什么C++不支持采用函数返回值来区别函数重载的原因之一,当然,函数的使用者对函数返回值的处理方式(如忽略)也是重要原因。

基于以上,C调用C++,首先需要用封装函数把对C++的类等的调用封装成C函数以便C调用,于是extern "C"的作用是:让编译器知道这件事,然后C语言的方式编译和连接封装函数通常是把封装函数用C++编译器按C++方式编译,用了extern "C" 后,编译器便依C的方式编译封装接口,当然接口函数里面的C++语法还是按C++方式编译;对于C语言部分--调用者,还是按C语言编译;分别对C++接口部分和C部分编译后,再连接就可以实现C调用C++)。相反,C++调用C函数,extern "C" 的作用是:让C++连接器找调用函数的符号时采用C的方式,即使用_a而不是_a_float来找调用函数。

 

 

 

 C++ 函数声明为``extern "C"''(在你的 C++ 代码里做这个声明),然后调用它(在你的 C 或者 C++ 代码里调用)。例如:

// C++ code:

extern "C" void f(int);

void f(int i)

{

     // ...

}

 

然后,你可以这样使用 f()

/* C code: */

void f(int);

void cc(int i)

{

    f(i);

   /* ... */

    }

 

当然,这招只适用于非成员函数。如果你想要在 C 里调用成员函数(包括虚函数),则需要提供一个简单的包装(wrapper)。例如:

// C++ code:

class C

{

       // ...

       virtual double f(int);

};

 

extern "C" double call_C_f(C* p, int i) // wrapper function

{

       return p->f(i);

}

 

然后,你就可以这样调用 C::f()

/* C code: */

double call_C_f(struct C* p, int i);

 

void ccc(struct C* p, int i)

{

       double d = call_C_f(p,i);

       /* ... */

}

 

如果你想在 C 里调用重载函数,则必须提供不同名字的包装,这样才能被 C 代码调用。例如

// C++ code:

void f(int);

void f(double);

 

extern "C" void f_i(int i) { f(i); }

extern "C" void f_d(double d) { f(d); }

 

然后,你可以这样使用每个重载的 f()

/* C code: */

void f_i(int);

void f_d(double);

 

void cccc(int i,double d)

{

       f_i(i);

       f_d(d);

       /* ... */

}

注意,这些技巧也适用于在 C 里调用 C++ 类库,即使你不能(或者不想)修改 C++ 头文件。

 

 


在 C++ 中调用 C

Example 4.8 和Example 4.9 演示如何在 C++ 中调用 C。

Example 4.8. 在 C++ 中调用 C 函数

struct S {            // has no base classes 
                      // or virtual functions
    S(int s) : i(s) { }
    int i;
}; extern "C" void cfunc(S *); // declare the C function to be called from C++
int f(){
    S s(2);           // initialize 's'
    cfunc(&s);        // call 'cfunc' so it can change 's'
    return s.i * 3;
}


Example 4.9. 定义 C 函数

struct S {
    int i;
};
void cfunc(struct S *p) {
/* the definition of the C function to be called from C++ */
    p->i += 5;


http://blog.csdn.net/liuchao1986105/article/details/6562037 
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