C&C++——C函數與C++函數相互調用問題

C C＋＋相互調用

在項目中融合C和C++有時是不可避免的，在調用對方的功能函數的時候，或許會出現這樣那樣的問題，但只要個人C代碼和個人C++代碼分別都能成功編譯，那其餘就不是問題。近來在主程序是C語言，而調用C++功能函數的時候，C++的*.h頭文件都能找到，功能函數也都定義了，最重要的是，單獨編譯C++的時候，徹底沒有問題，但當用主程序的C調用C++的功能函數時，老是提示該函數未定義（undefined），這裏分析問題的出處即是混合調用出現的問題了。
關鍵點在這裏：咱們就靠在C++的*.h和*.cpp的頭尾加入下面代碼才得以解決問題。
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
//一段代碼
#ifdef __cplusplus
}
#endif
這樣的代碼究竟是什麼意思呢？首先，__cplusplus是cpp中的自定義宏，那麼定義了這個宏的話表示這是一段cpp的代碼，也就是說，上面的代碼的含義是:若是這是一段cpp的代碼，那麼加入extern "C"{和}處理其中的代碼。
要明白爲什麼使用extern "C"，還得從cpp中對函數的重載處理開始提及。在c++中，爲了支持重載機制，在編譯生成的彙編碼中，要對函數的名字進行一些處理，加入好比函數的返回類型等等.而在C中，只是簡單的函數名字而已，不會加入其餘的信息.也就是說:C++和C對產生的函數名字的處理是不同的. 目的就是主要實現C與C++的相互調用問題。

c.h的實現
#ifndef _c_h_
#define _c_h_
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
void C_fun();
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
-----------------------------------
c.c的實現
＃include "c.h"
void C_fun()
{
}
------------------------------------
在cpp.cpp中調用c.c中的C_fun()
cpp.cpp的實現
＃include "c.h"
int main()
{
C_fun()
}
其中__cplusplus是C++編譯器的保留宏定義．就是說C++編譯器認爲這個宏已經定義了．
因此關鍵是extern "C" {} //這裏告訴你的是__cplusplus不是最重要的，重要的是extern "C" {}
extern "C"是告訴C＋＋編譯器件括號裏的東東是按照C的obj文件格式編譯的，要鏈接的話按照C的命名規則去找．
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
那麼C中是如何調用C++中的函數cpp_fun()呢？這就是最上面我提到的問題，即用C寫主程序，而後調用C++功能函數。
由於先有C後有C++, 因此只能從C++的代碼中考慮了．
加入C++中的函數或變量有可能被C中的文件調用，則應該這樣寫，也是用extern "C"{}
不過是代碼中要加，頭文件也要加，由於多是C++中也調用
--------------------------------------
cpp.h的實現
#ifndef _c_h_
#define _c_h_
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
void CPP_fun();
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
.-------------------------------------------
Cpp.cpp的實現
extern "C" { //告訴C+++編譯器,擴號裏按照C的命名規則編譯
void CPP_fun()
{
.....
}
}
C和C++對函數的處理方式是不一樣的.extern "C"是使C++可以調用C寫做的庫文件的一個手段，若是要對編譯器提示使用C的方式來處理函數的話，那麼就要使用extern "C"來講明。

下面摘錄一篇文章關於extern "C"的說明；

在C++ 程序中調用被C 編譯器編譯後的函數，爲何要加extern 「C」？

首先，做爲extern是C/C++語言中代表函數和全局變量做用範圍（可見性）的關鍵字，該關鍵字告訴編譯器，其聲明的函數和變量能夠在本模塊或其它模塊中使用。
一般，在模塊的頭文件中對本模塊提供給其它模塊引用的函數和全局變量以關鍵字extern聲明。例如，若是模塊B欲引用該模塊A中定義的全局變量和函數時只需包含模塊A的頭文件便可。這樣，模塊B中調用模塊A中的函數時，在編譯階段，模塊B雖然找不到該函數，可是並不會報錯；它會在鏈接階段中從模塊A編譯生成的目標代碼中找到此函數
extern "C"是鏈接申明(linkage declaration),被extern "C"修飾的變量和函數是按照C語言方式編譯和鏈接的,來看看C++中對相似C的函數是怎樣編譯的：
做爲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++編譯後在符號庫中的名字與C語言的不一樣。例如，假設某個函數的原型爲：
void foo( int x, int y );
該函數被C編譯器編譯後在符號庫中的名字爲_foo，而C++編譯器則會產生像_foo_int_int之類的名字（不一樣的編譯器可能生成的名字不一樣，可是都採用了相同的機制，生成的新名字稱爲「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，後者爲_foo_int_float。
一樣地，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，咱們以"."來區分。而本質上，編譯器在進行編譯時，與函數的處理類似，也爲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一樣。
未加extern "C"聲明時的鏈接方式
假設在C++中，模塊A的頭文件以下：
//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，在鏈接階段，鏈接器會從模塊A生成的目標文件moduleA.obj中尋找_foo_int_int這樣的符號！
加extern "C"聲明後的編譯和鏈接方式
加extern "C"聲明後，模塊A的頭文件變爲：
//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：
（1）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，採用了C語言的方式；
（2）鏈接器在爲模塊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。
若是在模塊A中函數聲明瞭foo爲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。
因此，能夠用一句話歸納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爲的，來源於真實世界的需求驅動。咱們在思考問題時，不能只停留在這個語言是怎麼作的，還要問一問它爲何要這麼作，動機是什麼，這樣咱們能夠更深刻地理解許多問題）：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，咱們下面來具體分析extern "C"一般的使用技巧：


extern "C"的慣用法

（1）在C++中引用C語言中的函數和變量，在包含C語言頭文件（假設爲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爲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。
C++引用C函數例子工程中包含的三個文件的源代碼以下：
/* 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;
}
若是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" { }。
（2）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"，可是在C語言中不能直接引用聲明瞭extern "C"的該頭文件，應該僅將C文件中將C++中定義的extern "C"函數聲明爲extern類型。
C引用C++函數例子工程中包含的三個文件的源代碼以下：
//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 "cExample.h" */
extern int add( int x, int y );
int main( int argc, char* argv[] )
{
add( 2, 3 );
return 0;
}

C 函數中調用 C++函數

舉例：
// cpp.h
#ifndef __cpp_h__
#define __cpp_h__
class class1 {
class1();
~class1();
public:
int I;
int J;
int getI(void);
};
#endif
// end file


// cpp.cpp
＃i nclude "stdafx.h"
＃i nclude <iostream>
＃i nclude "cpp.h"
＃i nclude "c.h"
using namespace std; // 打開標準庫名字空間
class1::class1()
{}
class1::~class1()
{}
int class1::getI(void)
{
return I++;
}

// 按 C 調用方式編譯下面函數
extern "C"
int get_class1_I(struct1 * p)
{
class1 * pClass1 = (class1 *)p;
cout << "c++: " << pClass1->getI() << endl;
return pClass1->getI();
}
// end file

// c.h
#ifndef __c_h__
#define __c_h__
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
typedef struct {
int i; // 與 class1 類中變量一致
int j;
}struct1;
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
// end file

// c.c
＃i nclude <cstdio>
＃i nclude "c.h"
extern int get_class1_I(void * p);
struct1 s;
int main(void)
{
printf ("c: %d\n", get_class1_I(&s));
printf ("c: %d\n", get_class1_I(&s));

return 0;
}
// end file

參考了eCos中的混和編程實現方式（http://sources.redhat.com/ecos/）。
本例在ADS 1.2中編譯經過，執行結果正確。
VC++中編譯時，C.C文件編譯選項中選擇 Not using precompile headers。

 

 

 

 

C中如何調用C++函數、類內函數

在C中如何調用C++函數的問題，簡單回答是將函數用extern "C"聲明，當被問及如何將類內成員函數聲明時，一時語塞，後來網上查了下，網上有一翻譯C++之父的文章能夠做爲解答，遂拿來Mark一下。
該翻譯的文檔Bjarne Stroustrup的原文連接地址是 http://www.research.att.com/~bs/bs_faq2.html#callCpp

Linux C調用C++庫
轉自：http://blog.linuxgem.org/tzc/show/551.html

調用C++函數庫，通常不能直接調用，須要將C++庫轉換成C接口輸出，方可使用C調用
將 C++ 函數聲明爲``extern "C"''（在你的 C++ 代碼裏作這個聲明），而後調用它（在你的 C 或者 C++ 代碼裏調用）。例如：
// C++ code:
extern "C" void f(int);
void f(int i)
{
// ...
}

而後，你能夠這樣使用 f()：
/* C code: */
void f(int);
void cc(int i)
{
f(i);
/* ... */
}

固然，這招只適用於非成員函數。若是你想要在 C 裏調用成員函數（包括虛函數），則須要提供一個簡單的包裝（wrapper）。例如：
// C++ code:
class C
{
// ...
virtual double f(int);
};

extern "C" double call_C_f(C* p, int i) // wrapper function
{
return p->f(i);
}

而後，你就能夠這樣調用 C::f()：
/* C code: */
double call_C_f(struct C* p, int i);

void ccc(struct C* p, int i)
{
double d = call_C_f(p,i);
/* ... */
}

若是你想在 C 裏調用重載函數，則必須提供不一樣名字的包裝，這樣才能被 C 代碼調用。例如：
// C++ code:
void f(int);
void f(double);

extern "C" void f_i(int i) { f(i); }
extern "C" void f_d(double d) { f(d); }

而後，你能夠這樣使用每一個重載的 f()：
/* C code: */

void f_i(int);
void f_d(double);

void cccc(int i,double d)
{
f_i(i);
f_d(d);
/* ... */
}
注意，這些技巧也適用於在 C 裏調用 C++ 類庫，即便你不能（或者不想）修改 C++ 頭文件。

再看下面的例子：
• aa.cxx
#include "aa.h"
int sample::method()
{
cout<<"method is called!\n";
}
• aa.h
#include <iostream>
using namespace std;
class sample
{
public:
int method();
};
將上面的兩個文件生成動態庫libaa.so放到 /usr/lib目錄下，編譯命令以下
sudo g++ -fpic -shared -g -o /usr/lib/libaa.so aa.cxx -I ./

因爲在C中不能識別類，因此要將上面類的成員函數封裝成C接口函數輸出，下面進行封裝，將輸出接口轉換成C接口。
• mylib.cxx
#include "add.h"
#ifndef _cplusplus
#define _cplusplus
#include "mylib.h"
#endif

int myfunc()
{
sample ss;
ss.method();
return 0;
}
• mylib.h
#ifdef _cplusplus
extern "C"
{
#endif

int myfunc();

#ifdef _cplusplus
}
#endif
在 linux下，gcc編譯器並沒用變量_cplusplus來區分是C代碼仍是C++代碼，若是使用gcc編譯器，這裏咱們能夠本身定義一個變量 _cplusplus用於區分C和C++代碼，因此在mylib.cxx中定義了一個變量_cplusplus用於識別是否須要「extern "C"」將函數接口封裝成C接口。可是若是使用g++編譯器則不須要專門定義_cplusplus，編譯命令以下：
g++ -fpic -shared -g -o mylib.so mylib.cxx -la -I ./

• main.c
#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>
#include "mylib.h"
int
main()
{
int (*dlfunc)();
void *handle; //定義一個句柄
handle = dlopen("./mylib.so", RTLD_LAZY);//得到庫句柄
dlfunc = dlsym(handle, "myfunc"); //得到函數入口
(*dlfunc)();
dlclose(handle);

return 0;
}
編譯命令以下：
gcc -o main main.c ./mylib.so -ldl
下面就能夠執行了。
須要說明的是，因爲main.c 和 mylib.cxx都須要包含mylib.h，而且要將函數myfunc封裝成C接口函數輸出須要「extern "C"」，而C又不識別「extern "C"」，因此須要定義_cplusplus來區別處理mylib.h中的函數myfunc。
在main.c的main函數中直接調用myfunc（）函數也能執行，這裏介紹的是常規調用庫函數的方法。

 

 

 

 

C＋＋和C語言函數相互調用

1.引言
C++語言的建立初衷是「a better C」，可是這並不意味着C++中相似C語言的全局變量和函數所採用的編譯和鏈接方式與C語言徹底相同。做爲一種欲與C兼容的語言，C++保留了一部分過程 式語言的特色（被世人稱爲「不完全地面向對象」），於是它能夠定義不屬於任何類的全局變量和函數。可是，C++畢竟是一種面向對象的程序設計語言，爲了支 持函數的重載，C++對全局函數的處理方式與C有明顯的不一樣。
2.從標準頭文件提及
某企業曾經給出以下的一道面試題：
面試題爲何標準頭文件都有相似如下的結構？
#ifndef __INCvxWorksh
#define __INCvxWorksh
#ifdef __cplusplus
extern "C"{
#endif
#ifdef __cplusplus
} #endif #endif

分析
顯然，頭文件中的編譯宏「#ifndef __INCvxWorksh、#define __INCvxWorksh、#endif」 的做用是防止該頭文件被重複引用。
那麼
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#ifdef __cplusplus
}
#endif 的做用又是什麼呢？
3.深層揭密extern "C"
extern "C" 包含雙重含義，從字面上便可獲得：首先，被它修飾的目標是「extern」的；其次，被它修飾的目標是「C」的。讓咱們來詳細解讀這兩重含義。
被extern "C"限定的函數或變量是extern類型的；
extern是C/C++語言中代表函數和全局變量做用範圍（可見性）的關鍵字，該關鍵字告訴編譯器，其聲明的函數和變量能夠在本模塊或其它模塊中使用。記住，下列語句： extern int a;
僅僅是一個變量的聲明，其並非在定義變量a，並未爲a分配內存空間。變量a在全部模塊中做爲一種全局變量只能被定義一次，不然會出現鏈接錯誤。

一般，在模塊的頭文件中對本模塊提供給其它模塊引用的函數和全局變量以關鍵字extern聲明。例如，若是模塊B欲引用該模塊A中定義的全局變量和函 數時只需包含模塊A的頭文件便可。這樣，模塊B中調用模塊A中的函數時，在編譯階段，模塊B雖然找不到該函數，可是並不會報錯；它會在鏈接階段中從模塊A 編譯生成的目標代碼中找到此函數。
與extern對應的關鍵字是static，被它修飾的全局變量和函數只能在本模塊中使用。所以，一個函數或變量只可能被本模塊使用時，其不可能被extern 「C」修飾。
被extern "C"修飾的變量和函數是按照C語言方式編譯和鏈接的；

未加extern 「C」聲明時的編譯方式
首先看看C++中對相似C的函數是怎樣編譯的。
做爲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++編譯後在符號庫中的名字與C語言的不一樣。例如，假設某個函數的原型爲： void foo( int x, int y );

該函數被C編譯器編譯後在符號庫中的名字爲_foo，而C++編譯器則會產生像_foo_int_int之類的名字（不一樣的編譯器可能生成的名字不一樣，可是都採用了相同的機制，生成的新名字稱爲「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，後者爲_foo_int_float。
·
一樣 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，咱們以"."來區分。而本質上，編譯 器在進行編譯時，與函數的處理類似，也爲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一樣。

未加extern "C"聲明時的鏈接方式
假設在C++中，模塊A的頭文件以下：
// 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
#include "moduleA.h" foo(2,3);
實際上，在鏈接階段，鏈接器會從模塊A生成的目標文件moduleA.obj中尋找_foo_int_int這樣的符號！

加extern "C"聲明後的編譯和鏈接方式
加extern "C"聲明後，模塊A的頭文件變爲：
// 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：
（1）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，採用了C語言的方式；
（2）鏈接器在爲模塊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。
若是在模塊A中函數聲明瞭foo爲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。
因此，能夠用一句話歸納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爲的，來源於真實世界的需求驅動。咱們在思考問題時，不能只停留在這個語言是怎麼作的，還要問一問它爲何要這麼作，動機是什麼，這樣咱們能夠更深刻地理解許多問題）：
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，咱們下面來具體分析extern "C"一般的使用技巧。

4.extern "C"的慣用法 （1）在C++中引用C語言中的函數和變量，在包含C語言頭文件（假設爲cExample.h）時，需進行下列處理： extern "C" { #include "cExample.h" } 而在C語言的頭文件中，對其外部函數只能指定爲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以下： #ifndef C_EXAMPLE_H #define C_EXAMPLE_H extern int add(int x,int y); #endif #include "cExample.h" int add( int x, int y ) { return x + y; } // c++實現文件，調用add：cppFile.cpp extern "C" { #include "cExample.h" } int main(int argc, char* argv[]) { add(2,3); return 0; } 若是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" {　}　 （2）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"，可是在C語言中不能直接引用聲明瞭extern "C"的該頭文件，應該僅在C文件中將C++中定義的extern "C"函數聲明爲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以下： //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 #include "cppExample.h" int add( int x, int y ) { return x + y; } extern int add( int x, int y ); int main( int argc, char* argv[] ) { add( 2, 3 ); return 0; } 若是深刻理解了第3節中所闡述的extern "C"在編譯和鏈接階段發揮的做用，就能真正理解本節所闡述的從C++引用C函數和C引用C++函數的慣用法。對第4節給出的示例代碼，須要特別留意各個細節。