extern "C" 與函數重載

前言

如果向要在一個文件中使用另一個文件中的變量，不能在頭文件中定義全局變量，因為被多個文件包含后會導致編譯出錯，並且靜態的static變量，只能在本文件內使用，這時候就可以使用extern關鍵字。

extern 關鍵字:

　　首先還是先看一下 extern 關鍵字的作用：extern關鍵字可以置於變量或函數前，以標示變量或函數的定義在別的文件中，提示編譯器遇到此變量或函數時在其他模塊中尋找其定義。

　　通常情況下，比如我們在頭文件  "b.h"  中聲明了一個函數，然后在 "b.cpp" 中實現了該函數，當在 "main.cpp" 中調用 "b.h" 中聲明的函數時，只需要在 ""main.cpp" 中 #include "b.h" 就可以了。例子如下：

//b.h
#ifndef _B_
#define _B_

#include<iostream>
using namespace std;

void test();

#endif // _B_

#include "b.h"
void test()
{
    cout << "test" << endl;
}

#include<iostream>
#include"b.h"

using namespace std;

int main()
{
    test();
    system("pause");
    return 0;
}

除了通過 #include "b.h" 這樣的方式能調用到 "b.h" 中的函數外，還有下面這種方式也能調用到"b.h" 的函數。

#include<iostream>
//#include"b.h"  //在這里，不注釋掉也是可以得，但是在對於 變量 來說時就必須注釋掉了

using namespace std;

extern void test();    //告訴編譯器test()函數聲明在其他文件中

int main()
{
    test();
    system("pause");
    return 0;
}

上面是對於函數而言，那么要是在 "b.h" 中定義了一個全局變量 int x，（記住是全局變量哦！）現在我們想在 "main.cpp" 中訪問變量 x, 那該怎么辦呢？ 會不會 #include "b.h" 后就可以直接訪問了呢？我們先試一下：

//b.h
#ifndef _B_
#define _B_

#include<iostream>
using namespace std;

int x = 10;

void test();

#endif // _B_

//main.cpp
#include "b.h"

int main()
{
    cout << "x=" << x << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

我們在 "main.cpp" 中輸出變量 x, 在vs2017中會報錯。  (上一個增量鏈接沒有生成它；正在執行完全鏈接，error LNK2005: "int x" (?x@@3HA) 已經在 b.obj 中定義)

通過 #include "b.h" 這種方式就想訪問到變量 x 太天真了，是訪問不到的，因為 "b.h" 的全局變量 x 的訪問作用域是文件作用域，它只能在 "b.h" 這個文件中進訪問，記住是只能在 "b.h" 中進行訪問，在 "b.cpp"中通過 #include "b.h" 你也是不能訪問的。 那么現在我們有沒有其他方式能在 "main.cpp" 中訪問到變量 x 呢？當然有，通過 "extern" 關鍵字能達到目的。用法如下：

//main.cpp
//#include "b.h"  //一定要注釋掉
#include <iostream>
using namespace std;
extern int x;

int main()
{
    cout << "x=" << x << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

說明：如果在一個文件中使用extren引入外部變量，在這個文件中修改這個變量，就等於修改了該外部變量。

說了那么多廢話，終於把 extern 關鍵字說清楚了。接下來這個才是extern "C" 。

extern "C" 

　　要說清楚 extern "C" 是怎么一回事，還得先說說C++函數重載的那些事。C++有函數重載，而C語言是沒有函數重載的。函數重載是指兩個或多個函數之間函數名相同，參數列表不同，參數列表不同可以是參數的個數不同，或者是參數的個數相同但參數類型不同，需要注意的是如果函數名相同，參數列表完全相同但返回值類型不同是不能構成函數重載的。C++有函數重載是因為當生成obj中間文件/目標文件的時候，C++編譯器把原函數名與參數信息結合，產生了一個獨特的內部名字，比如有兩個函數 void foo(int x) 和 void foo(void) ,最終產生的內部名字就是 _foo_int 和 _foo_void （實際產生的內部名字的命名規則應該不是這樣的，這里我們並不關心它的命名規則是怎樣的，只需要體會這個意思就可以了），通過這樣編譯器就能區分 void foo(int x) 和 void foo(void)這兩個函數了。但是在C語言里面，並不會產生這樣的內部名字，如果C語言里面有兩個函數 void foo(int x) 和void foo(void)，那么當生成obj中間文件/目標文件的時候，產生的名字就是 _foo 和 _foo 這樣兩個名字相同，C編譯器就不能將兩個函數區分開了，所以C語言里面也就沒了函數重載。

　　正是由於C++編譯器 和 C編譯器對函數名處理方式的不同，當我們的 C++ 程序調用 C 程序或者 C 程序調用 C++程序時就會存在問題。 有了問題那當然就得解決，於是就有了 extern "C" 的出現。

　　所以說到底 extern "C" 的作用是用來解決名字匹配問題，實現 C 與 C++ 的混合編程。擺這么一句話在這里顯得很蒼白無力，還是舉例說明一下。

 C++中函數重載，編譯器的命名規則是

int fun(int a, int b)
{
    return a + b;
}
char fun(char a, char b)
{
    return a + b;
}

void main()
{
    cout<<fun('A','B')<<endl;
    cout<<fun(10, 20)<<endl;
}

 上述C++的兩個重載函數被編譯器命名為下：

 

在不同的平台的編譯器中，命名規則不一定相同，其中的DDD和HHH代表返回值、第一個參數類型、第二個參數類型

如果再加一個參數

int fun(int a, int b, char c)
{
    return a + b;
}

 命名會變為

 

可以得出，C++編譯器的函數命名規則

而在C語言中，編譯器將函數命名為

所以不論多少個函數，編譯器都會命名為一樣的函數，即使你的參數不一樣，編譯器也無法調動這個函數，所以就會報錯

在C++中加extern “C” 

extern "C" int fun(int a, int b)
{
    return a + b;
}
extern "C" char fun(char a, char b)
{
    return a + b;
}

void main()
{
    cout<<fun('A','B')<<endl;
    cout<<fun(10, 20)<<endl;
}

上述C++程序中，加一個extern "C"沒問題，加兩個就會報錯了，加了extern "C"就等於用C語言的方式編譯，函數的命名規則會變成C語言的，然而C語言不允許函數的重載。

在C++程序中調用被C編譯器編譯后的函數，加extern“C“聲明，為了預防函數的重載出現。

函數重載的另一個問題

為什么返回值不能確定函數重載，如果有以下程序

int fun(int a, int b)
{
    return a + b;
}
char fun(int a, int b)
{
    return a + b;
}

 如果按照C++編譯器的命名，這兩個函數的命名也是不同的，為什么不能重載呢？

 

這時候並不是不行，而是調用一個函數，可以調用一個，也可以調用另一個，然后編譯器並不知道要調到哪個，出現了二義性，而不同的函數參數，在編譯時就決定了調用哪個，編譯器也不知道要將返回值給哪個類型，所以僅靠返回值是不能用來重載函數的。

 

[參考：https://www.cnblogs.com/418ks/p/6837669.html]