C++與C混編

本案例通過實現一個簡單的UDP服務器來說明C++與C的混合編程問題

C代碼

通過C代碼來對UDP服務器的創建，監聽進行封裝

udp.c文件

#include <sys/types.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>

#define MAXLINE 512

static int server = -1;
static struct sockaddr_in addr_server;
static char server_buff[MAXLINE];

void create_server(int port) {
    if (server == -1) {
        server = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
        bzero(&addr_server, sizeof(addr_server));
        addr_server.sin_family = AF_INET;
        addr_server.sin_port = htons(port);
        addr_server.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
        bind(server, (struct sockaddr*)&addr_server, sizeof(addr_server));
    }
}
const char* socket_recv() {
    bzero(server_buff, MAXLINE);
    recvfrom(server, server_buff, MAXLINE, 0, NULL, NULL);
    return server_buff;
}

create_server(int)是用來創建一個udp服務器，而socket_recv() 則是從端口中讀取數據並將數據返回

udp.h文件

#ifndef UDP_H
#define UDP_H

#ifdef __cplusplus  
extern "C" {    //如果被C++文件引用
#endif
    
    void create_server(int);
    const char* socket_recv();

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif

在該文件中對封裝的接口進行聲明,以方便其它人調用。該頭文件即可被C程序引用又可以被C++程序引用。如果在C++文件中引入了C文件中的函數，則必須要用extern "C" {} 將函數包起來。因為使用C++編譯器 在編譯時會自動添加__cplusplus 這個宏,所以可以在頭文件中判斷出該頭文件是被C++文件引用了，還是被C文件引用了。

C++代碼

udp_server.h文件

聲明一個類UdpServer

#include <iostream>
namespace xdysite {
    class UdpServer {
        public:
            const char* recevice();
            static UdpServer* newInstance(int port);
            void close();
        private:
            UdpServer();
            ~UdpServer();
        private:
            static UdpServer* single;
            int port;
    };
}

該類采用單例模式，只能通過newInstance來創建對象，通過recevice()就收數據，通過close()關閉服務器並釋放資源

udp_server.cpp文件

實現類UdpServer

#include "udp_server.h"
#include "udp.h"

xdysite::UdpServer* xdysite::UdpServer::single = NULL;

xdysite::UdpServer::UdpServer() {

}

xdysite::UdpServer* xdysite::UdpServer::newInstance(int port) {
    if (single == NULL) {
        single = new UdpServer();
        single->port = port;
        create_server(port);
        return single;
    }
}

const char* xdysite::UdpServer::recevice() {
    return socket_recv();
}

xdysite::UdpServer::~UdpServer() {

}

void xdysite::UdpServer::close() {
    if (single != NULL) {
        delete single;
        single = NULL;
    }
}

主程序

#include <iostream>
#include "udp_server.h"
using namespace std;
using namespace xdysite;

int main(int argc, char* argv[]) {
    UdpServer* udpServer = UdpServer::newInstance(8080);
    for(;;) {
        cout << udpServer->recevice() << endl;
    }
}

在主程序中創建了一個Udp服務器，並從該服務器中不斷讀取數據輸出

編譯

編譯的時候有兩種編譯方案，推薦使用第二種

方案一

通過GCC編譯器將udp.c編譯稱udp.o

gcc -c udp.c -o udp.o

通過G++編譯器將udp_server.cpp, man.cpp編譯成.o文件

g++  -c udp_server.cpp -o udp_server.o
g++  -c main.cpp -o main.o

生成可執行程序

g++ main.o udp_server.o udp.o -o myudp

方案二

通過GCC將udp.c編譯成動態庫libudp.so

gcc -c -fPIC -shared udp.c -o libudp.so

通過G++編譯器將udp_server.cpp, man.cpp編譯成.o文件

g++  -c udp_server.cpp -o udp_server.o
g++  -c main.cpp -o main.o

生成可執行程序(-L指定動態庫目錄, -l指定動態庫名)

g++ main.o udp_server.o -o myudp -L. -ludp

附錄

方案二的makefile

CC=g++
SRCS=main.cpp \
	 udp_server.cpp
OBJS=$(SRCS:.cpp=.o)
OBJS+=udp.o
EXEC=myudp
start:$(OBJS)
	$(CC) $(OBJS) -o $(EXEC) -L -ludp
.cpp.o:
	$(CC)  -c $< -o $@

clean:
	rm -fr $(OBJS)

客戶端程序

用java實現

public class DaytimeUDPClient {

	private final static int PORT = 8080;
	private static final String HOSTNAME = "www.xdysite.cn";

	public static void main(String[] args) {
		// 傳入0表示讓操作系統分配一個端口號
		try (DatagramSocket socket = new DatagramSocket(0)) {
			socket.setSoTimeout(10000);
			InetAddress host = InetAddress.getByName(HOSTNAME);
			// 指定包要發送的目的地
			Scanner sc = new Scanner(System.in);
			while (sc.hasNext()) {
				String str = sc.nextLine();
				byte[] data = str.getBytes("UTF-8");
				DatagramPacket request = new DatagramPacket(data, data.length,
						host, PORT);
				socket.send(request);
			}

		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}