C 與 C 的混合程式設計

2021-06-23 07:28:34 字數 4410 閱讀 9456

在c++ 中 要包含c檔案的函式或標頭檔案,則需要在外部宣告或檔案包含是用extern "c" 來修飾:

(但注意,這裡的混合程式設計是指不同語言的原始檔的鏈結上的程式設計,而不是說c++不能使用c,實際上c++是相容c的,只是在不同原始檔中由於編譯器的問題而導致鏈結不成功,所以要用extern 「c」 ,即c++的原始檔不能鏈結到用c編譯器編譯出來的目標檔案, 但與c++編譯器不能編譯c是錯的,事實上,c++編譯器可以編譯c。總結就是,c++編譯器可以編譯c,但不同編譯器編譯出來的目標不能直接用於鏈結)。

一句話,extern "c"是用於在c++中引用c編譯器生成的目標!

深層揭密extern "c"

extern "c" 包含雙重含義,從字面上即可得到:首先,被它修飾的目標是「extern」的;其次,被它修飾的目標是「c」的。讓我們來詳細解讀這兩重含義。

被extern "c"限定的函式或變數是extern型別的;只是這個函式和變數是在另一c原始檔中定義的。

extern是c/c++語言中表明

函式和全域性變數作用範圍(可見性)的

關鍵字,該

關鍵字告訴

編譯器,其宣告的

函式和變數可以在本模組或其它模組中使用,記住,下列語句:

extern int a;

僅僅是乙個

變數的宣告,其並不是在定義變數a,並未為a分配記憶體空間。

變數a在所有模組中作為一種

全域性變數只能被定義一次,否則會出現連線錯誤。

引用乙個定義在其它模組的

全域性變數或

函式(如,

全域性函式或變數定義在a模組,b欲引用)有兩種方法,一、b模組中include模組a的標頭檔案。二、模組b中對欲引用的模組a的

變數或函式重新宣告一遍,並前加extern關鍵字。

通常,在模組的標頭檔案中對本模組提供給其它模組引用的

函式和全域性變數以關鍵字extern宣告。例如,如果模組b欲引用該模組a中定義的

全域性變數和

函式時只需包含模組a的標頭檔案即可。這樣,模組b中呼叫模組a中的

函式時,在編譯階段,模組b雖然找不到該

函式,但是並不會報錯;它會在連線階段中從模組a編譯生成的

目標**中找到此

函式。與extern對應的

關鍵字是static,被它修飾的

全域性變數和函式只能在本模組中使用。因此,乙個函式或

變數只可能被本模組使用時,其不可能被extern 「c」修飾。

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;

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。

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!

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。

如果在模組a中

函式宣告了foo為extern "c"型別,而模組b中包含的是extern int foo( int x, int y ) ,則模組b找不到模組a中的函式;反之亦然。

所以,可以用一句話概括extern 「c」這個宣告的真實目的

(任何語言中的任何語法特性的誕生都不是隨意而為的,**於真實世界的需求驅動。我們在思考問題時,不能只停留在這個語言是怎麼做的,還要問一問它為什麼要這麼做,動機是什麼,這樣我們可以更深入地理解許多問題):

實現c++與c及其它語言的混合程式設計。

明白了c++中extern "c"的設立動機,我們下面來具體分析extern "c"通常的使用技巧。

4.extern "c"的慣用法

(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++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 "cppexample.h" */

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externintadd(intx,inty);

intmain(intargc,char*argv)

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