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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,比如加入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. -----------------------------------------------------extern其他常见问题---------------------------------------------------- 1 基本解释 extern可以置于变量或者函数前,以标示变量或者函数的定义在别的文件中,提示编译器遇到此变量和函数时在其他模块中寻找其定义。 另外,extern也可用来进行链接指定。 2 问题:extern 变量 在一个源文件里定义了一个数组:char a[6]; 在另外一个文件里用下列语句进行了声明:extern char *a; 请问,这样可以吗? 答案与分析: 1)、不可以,程序运行时会告诉你非法访问。原因在于,指向类型T的指针并不等价于类型T的数组。extern char *a声明的是一个指针变量而不是字符数组,因此与实际的定义不同,从而造成运行时非法访问。应该将声明改为extern char a[ ]。 2)、例子分析如下,如果a[] = "abcd",则外部变量a=0x61626364 (abcd的ASCII码值),*a显然没有意义 显然a指向的空间(0x61626364)没有意义,易出现非法内存访问。 3)、这提示我们,在使用extern时候要严格对应声明时的格式,在实际编程中,这样的错误屡见不鲜。 4)、extern用在变量声明中常常有这样一个作用,你在*.c文件中声明了一个全局的变量,这个全局的变量如果要被引用,就放在*.h中并用extern来声明。 3 问题:extern 函数1 常常见extern放在函数的前面成为函数声明的一部分,那么,C语言的关键字extern在函数的声明中起什么作用? 答案与分析: 如果函数的声明中带有关键字extern,仅仅是暗示这个函数可能在别的源文件里定义,没有其它作用。即下述两个函数声明没有明显的区别: extern int f(); 和int f(); 当然,这样的用处还是有的,就是在程序中取代include “*.h”来声明函数,在一些复杂的项目中,我比较习惯在所有的函数声明前添加extern修饰。 4 问题:extern 函数2 当函数提供方单方面修改函数原型时,如果使用方不知情继续沿用原来的extern申明,这样编译时编译器不会报错。但是在运行过程中,因为少了或者多了输入参数,往往会造成系统错误,这种情况应该如何解决? 答案与分析: 目前业界针对这种情况的处理没有一个很完美的方案,通常的做法是提供方在自己的xxx_pub.h中提供对外部接口的声明,然后调用方include该头文件,从而省去extern这一步。以避免这种错误。 宝剑有双锋,对extern的应用,不同的场合应该选择不同的做法。 5 问题:extern “C” 在C++环境下使用C函数的时候,常常会出现编译器无法找到obj模块中的C函数定义,从而导致链接失败的情况,应该如何解决这种情况呢? 答案与分析: C++语言在编译的时候为了解决函数的多态问题,会将函数名和参数联合起来生成一个中间的函数名称,而C语言则不会,因此会造成链接时找不到对应函数的情况,此时C函数就需要用extern “C”进行链接指定,这告诉编译器,请保持我的名称,不要给我生成用于链接的中间函数名。 下面是一个标准的写法: //在.h文件的头上 #ifdef __cplusplus extern "C"{ #endif #endif /* __cplusplus */ … … //.h文件结束的地方 #ifdef __cplusplus } #endif #endif /* __cplusplus */ |
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