在C++ 程序中调用被C 编译器编译后的函数,为什么要加extern "C"


Posted in 面试题 onAugust 09, 2014
首先,作为extern是C/C++语言中表明函数和全局变量作用范围(可见性)的关键字,该关键字告诉编译器,其声明的函数和变量可以在本模块或其它模块中使用。
通常,在模块的头文件中对本模块提供给其它模块引用的函数和全局变量以关键字extern声明。例如,如果模块B欲引用该模块A中定义的全局变量和函数时只需包含模块A的头文件即可。这样,模块B中调用模块A中的函数时,在编译阶段,模块B虽然找不到该函数,但是并不会报错;它会在连接阶段中从模块A编译生成的目标代码中找到此函数
extern “C”是连接申明(linkage declaration),被extern “C”修饰的变量和函数是按照C语言方式编译和连接的,来看看C++中对类似C的函数是怎样编译的:

作为一种面向对象的语言,C++支持函数重载,而过程式语言C则不支持。函数被C++编译后在符号库中的名字与C语言的不同。例如,假设某个函数的原型为:
void foo( int x, int y );
  
该函数被C编译器编译后在符号库中的名字为_foo,而C++编译器则会产生像_foo_int_int之类的名字(不同的编译器可能生成的名字不同,但是都采用了相同的机制,生成的新名字称为“mangled name”)。

_foo_int_int这样的名字包含了函数名、函数参数数量及类型信息,C++就是靠这种机制来实现函数重载的。例如,在C++中,函数void foo( int x, int y )与void foo( int x, float y )编译生成的符号是不相同的,后者为_foo_int_float。
同样地,C++中的变量除支持局部变量外,还支持类成员变量和全局变量。用户所编写程序的类成员变量可能与全局变量同名,我们以”.”来区分。而本质上,编译器在进行编译时,与函数的处理相似,也为类中的变量取了一个独一无二的名字,这个名字与用户程序中同名的全局变量名字不同。

未加extern “C”声明时的连接方式
假设在C++中,模块A的头文件如下:
// 模块A头文件 moduleA.h
#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
int foo( int x, int y );
#endif  
在模块B中引用该函数:
// 模块B实现文件 moduleB.cpp
#i nclude “moduleA.h”
foo(2,3);
  
实际上,在连接阶段,连接器会从模块A生成的目标文件moduleA.obj中寻找_foo_int_int这样的符号!

加extern “C”声明后的编译和连接方式

加extern “C”声明后,模块A的头文件变为:
// 模块A头文件 moduleA.h
#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
extern “C” int foo( int x, int y );
#endif  
在模块B的实现文件中仍然调用foo( 2,3 ),其结果是:
(1)模块A编译生成foo的目标代码时,没有对其名字进行特殊处理,采用了C语言的方式;
(2)连接器在为模块B的目标代码寻找foo(2,3)调用时,寻找的是未经修改的符号名_foo。

如果在模块A中函数声明了foo为extern “C”类型,而模块B中包含的是extern int foo( int x, int y ) ,则模块B找不到模块A中的函数;反之亦然。

所以,可以用一句话概括extern “C”这个声明的真实目的(任何语言中的任何语法特性的诞生都不是随意而为的,来源于真实世界的需求驱动。我们在思考问题时,不能只停留在这个语言是怎么做的,还要问一问它为什么要这么做,动机是什么,这样我们可以更深入地理解许多问题):实现C++与C及其它语言的混合编程。  
明白了C++中extern “C”的设立动机,我们下面来具体分析extern “C”通常的使用技巧:
extern “C”的惯用法

(1)在C++中引用C语言中的函数和变量,在包含C语言头文件(假设为cExample.h)时,需进行下列处理:
extern “C”
{
#i nclude “cExample.h”
}
而在C语言的头文件中,对其外部函数只能指定为extern类型,C语言中不支持extern “C”声明,在.c文件中包含了extern “C”时会出现编译语法错误。

C++引用C函数例子工程中包含的三个文件的源代码如下:
/* c语言头文件:cExample.h */
#ifndef C_EXAMPLE_H
#define C_EXAMPLE_H
extern int add(int x,int y);
#endif

/* c语言实现文件:cExample.c */
#i nclude “cExample.h”
int add( int x, int y )
{
return x + y;
}

// c++实现文件,调用add:cppFile.cpp
extern “C”
{
#i nclude “cExample.h”
}
int main(int argc, char* argv[])
{
add(2,3);
return 0;
}
如果C++调用一个C语言编写的.DLL时,当包括.DLL的头文件或声明接口函数时,应加extern “C” { }。
(2)在C中引用C++语言中的函数和变量时,C++的头文件需添加extern “C”,但是在C语言中不能直接引用声明了extern “C”的该头文件,应该仅将C文件中将C++中定义的extern “C”函数声明为extern类型。
C引用C++函数例子工程中包含的三个文件的源代码如下:
//C++头文件 cppExample.h
#ifndef CPP_EXAMPLE_H
#define CPP_EXAMPLE_H
extern “C” int add( int x, int y );
#endif

//C++实现文件 cppExample.cpp
#i nclude “cppExample.h”
int add( int x, int y )
{
return x + y;
}

/* C实现文件 cFile.c
/* 这样会编译出错:#i nclude “cExample.h” */
extern int add( int x, int y );
int main( int argc, char* argv[] )
{
add( 2, 3 );
return 0;
}

Tags in this post...

面试题 相关文章推荐
用你熟悉的语言写一个连接ORACLE数据库的程序,能够完成修改和查询工作
Jun 11 面试题
static全局变量与普通的全局变量有什么区别
May 27 面试题
SQL Server的固定数据库角色都有哪些?对应的服务器权限有哪些?
May 18 面试题
天游软件面试
Nov 23 面试题
如何估计一张表的大小(假设该表中有1万条数据)
Mar 27 面试题
私有程序集与共享程序集有什么区别
Apr 05 面试题
C#中有没有静态构造函数,如果有是做什么用的?
Jun 04 面试题
27个经典Linux面试题及答案,你知道几个?
Jan 10 面试题
什么是规则表达式
May 03 面试题
介绍一下JNDI的基本概念
Jul 26 面试题
继承时候类的执行顺序问题,一般都是选择题,问你将会打印出什么?
Nov 18 面试题
Unix如何在一行中运行多个命令
May 29 面试题
下面关于"联合"的题目的输出是什么
Aug 06 #面试题
"引用"与指针的区别是什么
Sep 07 #面试题
经典c++面试题五
Dec 17 #面试题
经典c++面试题四
May 14 #面试题
"引用"与多态的关系
Feb 01 #面试题
将"引用"作为函数返回值类型的格式、好处和需要遵守的规则
Feb 09 #面试题
在什么时候需要使用"常引用"
Dec 31 #面试题
You might like
PHP has encountered a Stack overflow问题解决方法
2014/11/03 PHP
WampServer搭建php环境时遇到的问题汇总
2015/07/23 PHP
CI框架常用经典操作类总结(路由,伪静态,分页,session,验证码等)
2016/11/21 PHP
腾讯的ip接口 方便获取当前用户的ip地理位置
2010/11/25 Javascript
初学Jquery插件制作 在SageCRM的查询屏幕隐藏部分行的功能
2011/12/26 Javascript
js数组的操作详解
2013/03/27 Javascript
jquery图片不完全按比例自动缩小的简单代码
2013/07/29 Javascript
jQuery让控件左右移动的三种实现方法
2013/09/08 Javascript
js实现鼠标悬停图片上时滚动文字说明的方法
2015/02/17 Javascript
JavaScript类型系统之Object详解
2016/01/07 Javascript
JS字符串长度判断,超出进行自动截取的实例(支持中文)
2017/03/06 Javascript
简单实现jQuery手风琴效果
2017/08/18 jQuery
Vue.js简易安装和快速入门(第二课)
2017/10/17 Javascript
使用vue-cli(vue脚手架)快速搭建项目的方法
2018/05/21 Javascript
vue单页应用在页面刷新时保留状态数据的方法
2018/09/21 Javascript
[01:20]DOTA2更新全新英雄 天涯墨客现已加入游戏
2018/08/25 DOTA
TensorFlow实现RNN循环神经网络
2018/02/28 Python
pyshp创建shp点文件的方法
2018/12/31 Python
pandas factorize实现将字符串特征转化为数字特征
2019/12/19 Python
Tensorflow读取并输出已保存模型的权重数值方式
2020/01/04 Python
python关于变量名的基础知识点
2020/03/03 Python
python的pip有什么用
2020/06/17 Python
python 用struct模块解决黏包问题
2020/11/07 Python
分享一个页面平滑滚动小技巧(推荐)
2019/10/23 HTML / CSS
HTML5中的进度条progress元素简介及兼容性处理
2016/06/02 HTML / CSS
介绍一下MD5加密算法
2016/11/12 面试题
在职人员函授期间自我评价分享
2013/11/08 职场文书
2015年元旦文艺汇演主持词
2014/03/26 职场文书
县委务虚会发言材料
2014/10/20 职场文书
整改落实自查报告
2014/11/05 职场文书
教师师德表现自我评价
2015/03/05 职场文书
新员工试用期自我评价
2015/03/10 职场文书
紧急通知
2015/04/17 职场文书
2016新春团拜会致辞
2015/08/01 职场文书
旷工检讨书大全
2015/08/15 职场文书
技术入股协议书
2016/03/22 职场文书