extern “c”


extern "C"的雙重含義

1.被它修飾的目標是“extern ”;

2.被它修飾的目標是“C ”。

讓我們來詳細解讀這兩重含義。

被extern "C"限定的函數或變量是extern類型的。

extern 是C/C++ 語言中表明函數和全局變量作用范圍(可見性)的關鍵字,該關鍵字告訴編譯器,其聲明的函數和變量可以在本模塊或其它模塊中使用。記住下列語句:

extern int a;

僅僅是一個變量的聲明,其並不是在定義變量a ,並未為a 分配內存空間。變量a 在所有模塊中作為一種全局變量只能被定義一次,否則會出現連接錯誤。

引用一個定義在其它模塊的全局變量或函數(如全局函數或變量定義在A 模塊,B 欲引用)有兩種方法:

1.B 模塊中include 模塊A 的頭文件;

2.模塊B 中對欲引用的模塊A 的變量或函數重新聲明一遍,並前加extern 關鍵字。

通常,在模塊的頭文件中對本模塊提供給其它模塊引用的函數和全局變量以關鍵字extern 聲明。例如,如果模塊B 欲引用該模塊A 中定義的全局變量和函數時只需包含模塊A 的頭文件即可。這樣,模塊B 中調用模塊A 中的函數時,在編譯階段,模塊B 雖然找不到該函數,但是並不會報錯;它會在連接階段中從模塊A 編譯生成的目標代碼中找到此函數。

與extern 對應的關鍵字是static ,被它修飾的全局變量和函數只能在本模塊中使用。因此,一個函數或變量只可能被本模塊使用時,其不可能被extern “C” 修飾。

被extern "C" 修飾的變量和函數是按照C 語言方式編譯和連接的。

未加extern “C” 聲明時的編譯方式

首先看看C++ 中對類似C 的函數是怎樣編譯的。

作為一種面向對象的語言,C++ 支持函數重載,而過程式語言C 則不支持。函數被C++ 編譯后在符號庫中的名字與C 語言的不同。例如,假設某個函數的原型為:

void foo(int x, int y);

該函數被C 編譯器編譯后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,但是都采用了相同的機制,生成的新名字稱為“mangled name ”)。

_foo_int_int 這樣的名字包含了函數名、函數參數數量及類型信息,C++ 就是靠這種機制來實現函數重載的。例如,在C++ 中,函數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,后者為_foo_int_float 。

同樣地,C++ 中的變量除支持局部變量外,還支持類成員變量和全局變量。用戶所編寫程序的類成員變量可能與全局變量同名,我們以"."來區分。而本質上,編譯器在進行編譯時,與函數的處理相似,也為類中的變量取了一個獨一無二的名字,這個名字與用戶程序中同名的全局變量名字不同。

未加extern "C"聲明時的連接方式

假設在C++ 中,模塊A 的頭文件如下:

// 模塊A頭文件moduleA.h

#ifndef MODULE_A_H

#define MODULE_A_H

int foo(int x, int y);

#endif

在模塊B中引用該函數:

// 模塊B實現文件moduleB.cpp 

#include "moduleA.h"

foo(2,3);

實際上,在連接階段,連接器會從模塊A 生成的目標文件moduleA.obj 中尋找_foo_int_int 這樣的符號。

加extern "C" 聲明后的編譯和連接方式

加extern "C"聲明后,模塊A的頭文件變為:

// 模塊A頭文件moduleA.h

#ifndef MODULE_A_H

#define MODULE_A_H

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

#endif

在模塊B的實現文件中仍然調用foo(2, 3) ,其結果是:

1.模塊A 編譯生成foo 的目標代碼時,沒有對其名字進行特殊處理,采用了C 語言的方式;

2.連接器在為模塊B 的目標代碼尋找foo(2, 3) 調用時,尋找的是未經修改的符號名_foo 。

如果在模塊A 中函數聲明了foo 為extern "C" 類型,而模塊B 中包含的是extern int foo(int x, int y) ,則模塊B 找不到模塊A 中的函數;反之亦然。

所以,可以用一句話概括extern “C” 這個聲明的真實目的(任何語言中的任何語法特性的誕生都不是隨意而為的,來源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么做的,還要問一問它為什么要這么做,動機是什么,這樣我們可以更深入地理解許多問題):實現C++ 與C 及其它語言的混合編程

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。

extern "C"的慣用法

(1)在C++ 中引用C 語言中的函數和變量,在包含C 語言頭文件(假設為cExample.h )時,需進行下列處理:

extern "C"

{

#include "cExample.h"

}

而在C 語言的頭文件中,對其外部函數只能指定為extern 類型,C 語言中不支持extern "C" 聲明,在.c 文件中包含了extern "C" 時會出現編譯語法錯誤(error: expected identifier or ‘(’ before string constant )。

C++ 引用C 函數工程例子

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.
|-- Makefile
|-- cEx.c
|-- cEx.h
|-- libcEx.so
`-- test
    |-- Makefile
    |-- cppTest.cpp
    `—test

================

//cEx_h
#ifndef CEX_H
#define CEX_H

extern int add(int x, int y);

#endif//CEX_H
// vim: set tabstop=4 shiftwidth=4 expandtab:


================

//cEx_c
#include "cEx.h"

int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

// vim: set tabstop=4 shiftwidth=4 expandtab:


================

//cppTest_cpp
extern "C"
{
#include "cEx.h"
}

int main(int argc, char * argv[])
{
    add(2, 3);
    return 0;
}

// vim: set tabstop=4 shiftwidth=4 expandtab:


================

如果C++ 調用一個C 語言編寫的.DLL 時,當包括.DLL 的頭文件或聲明接口函數時,應加extern "C" {} 。

(2)在C 中引用C++ 語言中的函數和變量時,C++ 的頭文件需添加extern "C" ,但是在C 語言中不能直接引用聲明了extern "C" 的該頭文件,應該僅將C 文件中將C++ 中定義的extern "C" 函數聲明為extern 類型。

C 引用C++ 函數工程例子

================

.
|-- Makefile
|-- cppEx.cpp
|-- cppEx.h
|-- libcppEx.so
`-- test
    |-- Makefile
    |-- cTest.c
    `—test

================

//cppEx_h
#ifndef CPPEX_H
#define CPPEX_H

extern "C" 
{
    int add(int x, int y);
}

#endif//CPPEX_H

// vim: set tabstop=4 shiftwidth=4 expandtab:


================

//cppEx_cpp

#include "cppEx.h"

int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

// vim: set tabstop=4 shiftwidth=4 expandtab:


================

//cTest_c

//the func add is  defined in outside module
extern int add(int x, int y);

int main(int argc, char* argv[])
{
    add(2, 3);
    return 0;
}

// vim: set tabstop=4 shiftwidth=4 expandtab:


================


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