extern C 學習筆記

2021-06-29 13:29:39 字數 2520 閱讀 2503

1.引言

有一道經典的程式設計師面試題，如下：

//為什麼標準標頭檔案都有和以下 相似的結構？
#ifndef duniangheadfile


#define duniangheadfile


#ifdef __cplusplus


extern "c" 


#endif 


#endif /* duniangheadfile */
對於標頭檔案中的編譯巨集的作用，顯然是為了防止該標頭檔案被重複引用。

#ifndef duniangheadfile


#define duniangheadfile


#endif /* duniangheadfile */
那麼剩下**的作用又是什麼呢？

#ifdef __cplusplus


extern "c" 


#endif
這正是本篇博文所要闡述的內容。下面我們進入正題。

2.揭密extern "c"

從直觀上來講，extern "c" 顯然有兩層含義。其一，是 被它修飾的目標是「extern」，即該目標具有外部鏈結性，可以在其他編譯單元(檔案)中被引用。其二，被它修飾的目標是「c」型別的，即編譯器或鏈結器要按照c的編譯規則來對其進行編譯或鏈結。

之所以採用這種方式，是因為c和c++這兩種語言之間的一些差異導致的。

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：

int myfunc(int a, int b);
經過c++編譯器編譯之後 ，在其目標檔案.o 檔案中，有乙個_z10myfuncii 符號，這個符號就代表了原始檔中的int myfunc(int a, int b)函式了。不同的編譯器可能生成不同的名字，但是都採用了相同的機制，即c++ primer中所說的「名字粉碎」（name mangling）或「名字修飾」（name decoration）。

_z10myfuncii 這樣的名字包含了函式名、函式引數數量及型別資訊，其最後的兩個字元i 就表示第一引數和第二引數都是整型。c++就是靠這種機制來實現函式過載的。在鏈結階段，鏈結器就會從生成的 .o目標檔案中尋找_z10myfuncii 這樣的符號，從而生成可執行檔案。

而對於加extern "c"宣告後，即假設某個函式的原型為：

#ifdef __cplusplus


extern "c" 


#endif
編譯生成myfunc函式的目標**時，沒有對其名字進行特殊處理，採用了c語言的方式；鏈結器在為其他的目標**尋找myfunc函式呼叫時，尋找的是未經修改的符號名_myfunc。正是因為如此，才實現了c++與c及其它語言的混合程式設計。

3.extern "c"的慣用法

明白了c++中extern "c"的基本原理，下面我們來具體分析一下extern "c"的常用技巧。

（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檔案的標頭檔案中直接extern "c"時會出現編譯語法錯誤。但是，說的是直接使用會出錯。如果略施小計，c語言標頭檔案中也是可以使用extern "c"的。

用g++編譯cpp程式時，編譯器會定義巨集 __cplusplus ,可根據__cplusplus是否已經定義，來決定是否需要extern "c"。

#ifdef __cpluscplus  


extern "c" 


#endif
這是你可以修改c語言.h檔案的情況。

（2）當你不能修改c語言.h檔案，比如這個標頭檔案是公司裡的前輩寫的，或者，公司規定禁止修改沒有bug的歷史遺留**，以防引入不必要的新bug。

同時，.h檔案中沒有extern "c"關鍵字，而你的c++程式又要鏈結使用由c編譯好的.o目標檔案。這時該怎麼辦呢？

可以這樣，在你的c++檔案中，包含該模組的標頭檔案時加上extern "c", 如下：

extern "c"
如果僅僅使用其中的乙個函式，而不需要include整個標頭檔案時，也可以單獨宣告該函式，如下：

extern "c"
這樣，c++編譯器在編譯，或鏈結器在鏈結的時候，就會以c風格在目標檔案中生成或尋找目標符號了。

同理，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" 。這突然讓我想到了com元件技術。

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