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chenglong7997

extern "C"

簡介

  extern "C" 包含雙重含義,從字面上即可得到:首先,被它修飾的目標是“extern”的;其次,被它修飾的目標是“C”的。讓我們來詳細解讀這兩重含義。
含義
 ?。?) 被extern 限定的函數變量是extern類型的:
  a. extern修飾變量的聲明。舉例來說,如果文件a.c需要引用b.c中變量int v,就可以在a.c中聲明extern int v,然后就可以引用變量v。這里需要注意的是,被引用的變量v的鏈接屬性必須是外鏈接(external)的,也就是說a.c要引用到v,不只是取決于在a.c中聲明extern int v,還取決于變量v本身是能夠被引用到的。這涉及到c語言的另外一個話題--變量的作用域。能夠被其他模塊以extern修飾符引用到的變量通常是全局變量。還有很重要的一點是,extern int v可以放在a.c中的任何地方,比如你可以在a.c中的函數fun定義的開頭處聲明extern int v,然后就可以引用到變量v了,只不過這樣只能在函數fun作用域中引用v罷了,這還是變量作用域的問題。對于這一點來說,很多人使用的時候都心存顧慮。好像extern聲明只能用于文件作用域似的。
  b. extern修飾函數聲明。從本質上來講,變量和函數沒有區別。函數名是指向函數二進制塊開頭處的指針。如果文件a.c需要引用b.c中的函數,比如在b.c中原型是int fun(int mu),那么就可以在a.c中聲明extern int fun(int mu),然后就能使用fun來做任何事情。就像變量的聲明一樣,extern int fun(int mu)可以放在a.c中任何地方,而不一定非要放在a.c的文件作用域的范圍中。對其他模塊中函數的引用,最常用的方法是包含這些函數聲明的頭文件。使用extern和包含頭文件來引用函數有什么區別呢?extern的引用方式比包含頭文件要簡潔得多!extern的使用方法是直接了當的,想引用哪個函數就用extern聲明哪個函數。這大概是KISS原則的一種體現吧!這樣做的一個明顯的好處是,會加速程序的編譯(確切的說是預處理)的過程,節省時間。在大型C程序編譯過程中,這種差異是非常明顯的。
  (2) 被extern "C"修飾的變量和函數是按照C語言方式編譯和連接的;
  未加extern “C”聲明時的編譯方式。
  首先看看C++中對類似C的函數是怎樣編譯的。
  作為一種面向對象的語言,C++支持函數重載,而過程式語言C則不支持。函數被C++編譯后在符號庫中的名字與C語言的不同。例如,假設某個函數的原型為:
  voidfoo( int x, int y );
  該函數被C編譯器編譯后在符號庫中的名字為_foo,而C++編譯器則會產生像_foo_int_int之類的名字(不同的編譯器可能生成的名字不同,但是都采用了相同的機制,生成的新名字稱為“mangled name”)。_foo_int_int這樣的名字包含了函數名、函數參數數量及類型信息,C++就是靠這種機制來實現函數重載的。例如,在C++中,函數void foo( int x, int y )與void foo( int x, float y )編譯生成的符號是不相同的,后者為_foo_int_float。
  同樣地,C++中的變量除支持局部變量外,還支持類成員變量和全局變量。用戶所編寫程序的類成員變量可能與全局變量同名,我們以"."來區分。而本質上,編譯器在進行編譯時,與函數的處理相似,也為類中的變量取了一個獨一無二的名字,這個名字與用戶程序中同名的全局變量名字不同。
  未加extern "C"聲明時的連接方式
  假設在C++中,模塊A的頭文件如下:
  // 模塊A頭文件 moduleA.h
  #ifndef MODULE_A_H
  #define MODULE_A_H
  int foo( int x, int y );
  #endif
  在模塊B中引用該函數:
  // 模塊B實現文件 moduleB.cpp
  #i nclude "moduleA.h"
  foo(2,3);
  實際上,在連接階段,連接器會從模塊A生成的目標文件moduleA.obj中尋找_foo_int_int這樣的符號!
  加extern "C"聲明后的編譯和連接方式
  加extern "C"聲明后,模塊A的頭文件變為:
  // 模塊A頭文件 moduleA.h
  #ifndef MODULE_A_H
  #define MODULE_A_H
  extern "C" int foo( int x, int y );
  #endif
  在模塊B的實現文件中仍然調用foo(2,3),其結果是:
 ?。?)模塊A編譯生成foo的目標代碼時,沒有對其名字進行特殊處理,采用了C語言的方式;
 ?。?)連接器在為模塊B的目標代碼尋找foo(2,3)調用時,尋找的是未經修改的符號名_foo。
  如果在模塊A中函數聲明了foo為extern "C"類型,而模塊B中包含的是extern int foo( int x, int y ) ,則模塊B找不到模塊A中的函數;反之亦然。
  所以,可以用一句話概括extern “C”這個聲明的真實目的(任何語言中的任何語法特性的誕生都不是隨意而為的,來源于真實世界的需求驅動。我們在思考問題時,不能只停留在這個語言是怎么做的,還要問一問它為什么要這么做,動機是什么,這樣我們可以更深入地理解許多問題):
  實現C++與C及其它語言的混合編程。
  明白了C++中extern "C"的設立動機,我們下面來具體分析extern "C"通常的使用技巧。

extern "C"的慣用法

 ?。?)在C++中引用C語言中的函數和變量,在包含C語言頭文件(假設為cExample.h)時,需進行下列處理:
  extern "C"
  {
  #i nclude "cExample.h"
  }
  而在C語言的頭文件中,對其外部函數只能指定為extern類型,C語言中不支持extern "C"聲明,在.c文件中包含了extern "C"時會出現編譯語法錯誤。
  筆者編寫的C++引用C函數例子工程中包含的三個文件的源代碼如下:
  /* c語言頭文件:cExample.h */
  #ifndef C_EXAMPLE_H
  #define C_EXAMPLE_H
  extern int add(int x,int y);
  #endif
  /* c語言實現文件:cExample.c */
  #i nclude "cExample.h"
  int add( int x, int y )
  {
  return x + y;
  }
  // c++實現文件,調用add:cppFile.cpp
  extern "C"
  {
  #i nclude "cExample.h"
  }
  int main(int argc, char* argv[])
  {
  add(2,3);
  return 0;
  }
  (注意這里如果用GCC編譯的時候,請先使用gcc -c選項生成cExample.o,再使用g++ -o cppFile cppFile.cpp cExample.o才能生成預期的c++調用c函數的結果,否則,使用g++ -o cppFile cppFile.cpp cExample.c編譯器會報錯;而當cppFile.cpp 文件中不使用下列語句
  extern "C"
  {
  #i nclude "cExample.h"
  }
  而改用
  #i nclude "cExample.h"
  extern "C" int add( int x, int y );
  時
  g++ -o cppFile cppFile.cpp cExample.c的編譯過程會把add函數按c++的方式解釋為_foo_int_int這樣的符號。
 ?。?/span>
  如果C++調用一個C語言編寫的.DLL時,當包括.DLL的頭文件或聲明接口函數時,應加extern "C" { }。
 ?。?)在C中引用C++語言中的函數和變量時,C++的頭文件需添加extern "C",但是在C語言中不能直接引用聲明了extern "C"的該頭文件,應該僅將C文件中將C++中定義的extern "C"函數聲明為extern類型。
  筆者編寫的C引用C++函數例子工程中包含的三個文件的源代碼如下:
  //C++頭文件 cppExample.h
  #ifndef CPP_EXAMPLE_H
  #define CPP_EXAMPLE_H
  extern "C" int add( int x, int y );
  #endif
  //C++實現文件 cppExample.cpp
  #i nclude "cppExample.h"
  int add( int x, int y )
  {
  return x + y;
  }
  /* C實現文件 cFile.c
  /* 這樣會編譯出錯:#i nclude "cppExample.h" */
  extern int add( int x, int y );
  int main( int argc, char* argv[] )
  {
  add( 2, 3 );
  return 0;
  } 

posted on 2012-03-31 11:43 Snape 閱讀(237) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C++ 轉載

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