C++中的extern “C”用法详解

 更新时间:2015年03月17日 09:45:03   投稿:junjie  
这篇文章主要介绍了C++中的extern “C”用法详解,简单来说,extern “C”是C++声明或定义C语言符号的方法,是为了与C兼容,需要的朋友可以参考下

简单来说,extern “C”是C++声明或定义C语言符号的方法,是为了与C兼容。说来容易,要理解起来还是得费些周折,首先我们要从C++和C的区别说起。

符号

大家都知道,从代码到可执行程序需要经过编译和链接两个过程,其中编译阶段会做语法检测,代码展开,另外它还会做一件事,就是将变量转成符号,链接的时候其实是通过符号来定位的。编译器在编译C和C++代码时,将变量转成符号的过程是不同的。本文所使用的编译器为gcc4.4.7

我们先来看一段简单的代码

复制代码 代码如下:

/* hello.c */ 
#include <stdio.h> 
 
const char* g_prefix = "hello "; 
 
void hello(const char* name) 

    printf("%s%s", g_prefix, name); 


注意,这里的文件名为hello.c,我们执行编译gcc -c hello.c得到目标文件hello.o,在Linux下用nm查看目标文件的符号表得到如下结果($符号代表shell命令提示符)
复制代码 代码如下:

$ nm hello.o 
0000000000000000 D g_prefix 
0000000000000000 T hello 
                 U printf 

这是C代码编译后的符号列表,其中第三列为编译后的符号名,我们主要看自己定义的全局变量g_prefix和函数hello,它们的编译后的符号名和代码里的名字是一样的。我们将hello.c重命名为hello.cpp,重新编译gcc -c hello.cpp得到hello.o,在用nm查看,结果如下
复制代码 代码如下:

0000000000000000 T _Z5helloPKc 
                 U __gxx_personality_v0 
0000000000000000 D g_prefix 
                 U printf 

这是C++代码编译后的符号列表,gcc会自动根据文件后缀名来识别C和C++代码,这时我们发现g_prefix的符号没变,但函数hello的符号变成了_Z5helloPKc,这就说明gcc在编译C和C++代码时处理方式是不一样的,对于C代码,变量的符号名就是变量本身(在早期编译器会为C代码变量前加下划线_,现在默认都不会了,在编译时可以通过编译选项-fno-leading-underscore和-fleading-underscore来显式设置),而对于C++代码,如果是数据变量并且没有嵌套,符号名也是本身,如果变量名有嵌套(在名称空间或类里)或者是函数名,符号名就会按如下规则来处理

1、 符号以_Z开始
2、 如果有嵌套,后面紧跟N,然后是名称空间、类、函数的名字,名字前的数字是长度,以E结尾
3、 如果没嵌套,则直接是名字长度后面跟着名字
4、 最后是参数列表,类型和符号对应关系如下

复制代码 代码如下:

    int    -> i 
    float  -> f 
    double -> d 
    char   -> c 
    void   -> v 
    const  -> K 
    *      -> P 

这样就很好理解为什么C++代码里的void hello(const char*)编译之后符号为_Z5helloPKc(PKc翻译成类型要从右到左翻译为char const *,这是编译器内部的表示方式,我们习惯的表示方式是const char*,两者是一样的),c++filt工具可以从符号反推名字,使用方法为c++filt _Z5helloPKc

下面列举几个函数和符号的对应例子

这样也很容易理解为什么C++支持函数重载而C不支持了,因为C++将函数修饰为符号时把函数的参数类型加进去了,而C却没有,所以在C++下,即便函数名相同,只要参数不同,它们的符号名是不会冲突的。我们可以通过下面一个例子来验证变量名和符号的这种关系。

复制代码 代码如下:

/ * filename : test.cpp */ 
#include <stdio.h> 
 
namespace myname 

    int var = 42; 

 
extern int _ZN6myname3varE; 
 
int main() 

    printf("%d\n", _ZN6myname3varE); 
    return 0; 
}  

这里我们在名称空间namespace定义了全局变量var,根据前面的内容,它会被修饰为符号_ZN6myname3varE,然后我们手动声明了外部变量_ZN6myname3varE并将其打印出来。编译并运行,它的值正好就是var的值

复制代码 代码如下:

$ gcc test.cpp -o test -lstdc++ 
$ ./test 
42 

extern "C"

有了符号的概念我们再来看extern “C”的用法就很容易了

复制代码 代码如下:

extern "C" 

    int func(int); 
    int var; 


它的意思就是告诉编译器将extern “C”后面的括号里的代码当做C代码来处理,当然我们也可以以单条语句来声明
复制代码 代码如下:

extern "C" int func(int); 
extern "C" int var; 

这样就声明了C类型的func和var。很多时候我们写一个头文件声明了一些C语言的函数,而这些函数可能被C和C++代码调用,当我们提供给C++代码调用时,需要在头文件里加extern “C”,否则C++编译的时候会找不到符号,而给C代码调用时又不能加extern “C”,因为C是不支持这样的语法的,常见的处理方式是这样的,我们以C的库函数memset为例

复制代码 代码如下:

#ifdef __cplusplus 
extern "C" { 
#endif 
 
void *memset(void*, int, size_t); 
 
#ifdef __cplusplus 

#endif 

其中__cplusplus是C++编译器定义的一个宏,如果这份代码和C++一起编译,那么memset会在extern "C"里被声明,如果是和C代码一起编译则直接声明,由于__cplusplus没有被定义,所以也不会有语法错误。这样的技巧在系统头文件里经常被用到。

相关文章

  • vscode+platformIO开发stm32f4的实现

    vscode+platformIO开发stm32f4的实现

    这篇文章主要介绍了vscode+platformIO开发stm32f4的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2020-05-05
  • 利用C++的基本算法实现十个数排序

    利用C++的基本算法实现十个数排序

    以下是对利用C++的基本算法实现十个数排序的代码进行了介绍,需要的朋友可以过来参考下,希望对大家有所帮助
    2013-10-10
  • VC获取当前路径及程序名的实现代码

    VC获取当前路径及程序名的实现代码

    VC上或取当前路径有多种方法,最常用的是使用 GetCurrentDirectory和GetModuleFileName函数,个中都有诸多注意事项,特别总结一下
    2016-11-11
  • OpenCV实现拼接图像的简单方法

    OpenCV实现拼接图像的简单方法

    这篇文章主要为大家详细介绍了OpenCV实现拼接图像的简单方法,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2019-05-05
  • 解析ActiveMQ的使用说明总结

    解析ActiveMQ的使用说明总结

    本篇文章是对ActiveMQ的使用进行了详细的分析介绍,需要的朋友参考下
    2013-05-05
  • C++ 使用CRC32检测内存映像完整性的实现步骤

    C++ 使用CRC32检测内存映像完整性的实现步骤

    当我们使用动态补丁的时候,那么内存中同样不存在校验效果,也就无法抵御对方动态修改机器码了,为了防止解密者直接对内存打补丁,我们需要在硬盘校验的基础上,增加内存校验,防止动态补丁的运用。
    2021-06-06
  • C++ set的使用方法详解

    C++ set的使用方法详解

    这篇文章主要介绍了C++ set的使用方法详解的相关资料,希望通过本文能帮助到大家,让大家理解掌握set的使用方法,需要的朋友可以参考下
    2017-10-10
  • 学习 C++能带给我们什么

    学习 C++能带给我们什么

    这篇文章主要介绍了学习 C++能带给我们什么的相关总结,主要来自于前辈们,这里汇总给大家,需要的朋友可以参考下
    2016-03-03
  • C++实现LeetCode(50.求x的n次方)

    C++实现LeetCode(50.求x的n次方)

    这篇文章主要介绍了C++实现LeetCode(50.求x的n次方),本篇文章通过简要的案例,讲解了该项技术的了解与使用,以下就是详细内容,需要的朋友可以参考下
    2021-07-07
  • 利用C++11原子量如何实现自旋锁详解

    利用C++11原子量如何实现自旋锁详解

    当自旋锁尝试获取锁时以忙等待(busy waiting)的形式不断地循环检查锁是否可用,下面这篇文章主要给大家介绍了关于利用C++11原子量如何实现自旋锁的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
    2018-06-06

最新评论