探索C++的秘密之详解extern C
2010年05月21日
时常在cpp的代码之中看到这样的代码: PnQ
PnQ
#ifdef __cplusplus PnQ
extern "C" { PnQ
#endif PnQ
PnQ
//一段代码 PnQ
PnQ
#ifdef __cplusplus PnQ
} PnQ
#endif PnQ
这样的代码到底是什么意思呢?首先,__cplusplus是cpp中的自定义宏,那么定义了这个宏的话表示这是一段cpp的代码,也就是说,上面的代码的含义是:如果这是一段cpp的代码,那么加入extern "C"{和}处理其中的代码。 PnQ
PnQ
要明白为何使用extern "C",还得从cpp中对函数的重载处理开始说起。在c++中,为了支持重载机制,在编译生成的汇编码中,要对函数的名字进行一些处理,加入比如函数的返回类型等等.而在C中,只是简单的函数名字而已,不会加入其他的信息.也就是说:C++和C对产生的函数名字的处理是不一样的. PnQ
PnQ
比如下面的一段简单的函数,我们看看加入和不加入extern "C"产生的汇编代码都有哪些变化: PnQ
PnQ
int f(void) PnQ
{ PnQ
return 1; PnQ
} PnQ
在加入extern "C"的时候产生的汇编代码是: PnQ
PnQ
.file "test.cxx" PnQ
.text PnQ
.align 2 PnQ
.globl _f PnQ
.def _f; .scl 2; .type 32; .endef PnQ
_f: PnQ
pushl %ebp PnQ
movl %esp, %ebp PnQ
movl $1, %eax PnQ
popl %ebp PnQ
ret PnQ
但是不加入了extern "C"之后 PnQ
PnQ
.file "test.cxx" PnQ
.text PnQ
.align 2 PnQ
.globl __Z1fv PnQ
.def __Z1fv; .scl 2; .type 32; .endef PnQ
__Z1fv: PnQ
pushl %ebp PnQ
movl %esp, %ebp PnQ
movl $1, %eax PnQ
popl %ebp PnQ
ret PnQ
两段汇编代码同样都是使用gcc -S命令产生的,所有的地方都是一样的,唯独是产生的函数名,一个是_f,一个是__Z1fv。 PnQ
PnQ
明白了加入与不加入extern "C"之后对函数名称产生的影响,我们继续我们的讨论:为什么需要使用extern "C"呢?C++之父在设计C++之时,考虑到当时已经存在了大量的C代码,为了支持原来的C代码和已经写好C库,需要在C++中尽可能的支持C,而extern "C"就是其中的一个策略。 PnQ
PnQ
试想这样的情况:一个库文件已经用C写好了而且运行得很良好,这个时候我们需要使用这个库文件,但是我们需要使用C++来写这个新的代码。如果这个代码使用的是C++的方式链接这个C库文件的话,那么就会出现链接错误.我们来看一段代码:首先,我们使用C的处理方式来写一个函数,也就是说假设这个函数当时是用C写成的: PnQ
PnQ
//f1.c PnQ
extern "C" PnQ
{ PnQ
void f1() PnQ
{ PnQ
return; PnQ
} PnQ
} PnQ
编译命令是:gcc -c f1.c -o f1.o 产生了一个叫f1.o的库文件。再写一段代码调用这个f1函数: PnQ
PnQ
// test.cxx PnQ
//这个extern表示f1函数在别的地方定义,这样可以通过 PnQ
//编译,但是链接的时候还是需要 PnQ
//链接上原来的库文件. PnQ
extern void f1(); PnQ
PnQ
int main() PnQ
{ PnQ
f1(); PnQ
PnQ
return 0; PnQ
} PnQ
通过gcc -c test.cxx -o test.o 产生一个叫test.o的文件。然后,我们使用gcc test.o f1.o来链接两个文件,可是出错了,错误的提示是: PnQ
PnQ
test.o(.text + 0x1f):test.cxx: undefine reference to 'f1()' PnQ
也就是说,在编译test.cxx的时候编译器是使用C++的方式来处理f1()函数的,但是实际上链接的库文件却是用C的方式来处理函数的,所以就会出现链接过不去的错误:因为链接器找不到函数。 PnQ
PnQ
因此,为了在C++代码中调用用C写成的库文件,就需要用extern "C"来告诉编译器:这是一个用C写成的库文件,请用C的方式来链接它们。 PnQ
PnQ
比如,现在我们有了一个C库文件,它的头文件是f.h,产生的lib文件是f.lib,那么我们如果要在C++中使用这个库文件,我们需要这样写: PnQ
PnQ
extern "C" PnQ
{ PnQ
#include "f.h" PnQ
} PnQ
回到上面的问题,如果要改正链接错误,我们需要这样子改写test.cxx: PnQ
PnQ
extern "C" PnQ
{ PnQ
extern void f1(); PnQ
} PnQ
PnQ
int main() PnQ
{ PnQ
f1(); PnQ
PnQ
return 0; PnQ
} PnQ
重新编译并且链接就可以过去了. PnQ
PnQ
总结 PnQ
PnQ
C和C++对函数的处理方式是不同的.extern "C"是使C++能够调用C写作的库文件的一个手段,如果要对编译器提示使用C的方式来处理函数的话,那么就要使用extern "C"来说明。
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