探索C++的秘密之详解extern "C"

探索

C++

的秘密之详解

extern "C"




　　时常在
cpp
的代码之中看到这样的代码
:

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

//
一段代码


#ifdef __cplusplus

}

#endif

　　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。

　　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。


　　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
:

int f(void)

{

return 1;

}

　　在加入
extern "C"
的时候产生的汇编代码是
:

.file "test.cxx"

.text

.align 2

.globl _f

.def _f; .scl 2; .type 32; .endef

_f:

pushl %ebp

movl %esp
，
%ebp

movl $1
，
%eax

popl %ebp

ret

　　但是不加入了
extern "C"
之后


.file "test.cxx"

.text

.align 2

.globl __Z1fv

.def __Z1fv; .scl 2; .type 32; .endef

__Z1fv:

pushl %ebp

movl %esp
，
%ebp

movl $1
，
%eax

popl %ebp

ret

　　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
。


　　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。


　　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
:

//f1.c

extern "C"

{


void f1()


{


return;


}

}

　　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
:

// test.cxx

//
这个
extern
表示
f1
函数在别的地方定义，这样可以通过


//
编译，但是链接的时候还是需要


//
链接上原来的库文件
.

extern void f1();

int main()

{


f1();


return 0;

}

　　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
:

test.o(.text + 0x1f):test.cxx: undefine reference to 'f1()'

　　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。


　　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。


　　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
:

extern "C"

{

#include "f.h"

}

　　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:

extern "C"

{

extern void f1();

}

int main()

{

f1();

return 0;

}

　　重新编译并且链接就可以过去了
.

　　总结



　　
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。