extern "C"

1、C/C++程序的編譯過程

首先看一下，C/C++程序的編譯過程：

一、源文件通過「預處理」生成擴展的源文件（仍然是.cpp文件）；

二、擴展的源文件通過「編譯」生成彙編代碼文件；

三、彙編代碼文件通過「組裝（Assembler）」生成中間代碼文件；

四、中間代碼文件通過「連接」生成可執行文件。

    整體來講就是，C/C++首先要把源文件編譯成中間代碼文件，在Windows下也就是 .obj 文件，UNIX下是 .o 文件，即 Object File，這個動做叫作編譯（Compile）。而後再把大量的 Object File合成執行文件，這個動做叫做連接（Link）。

    編譯時，編譯器須要的是語法的正確，函數與變量的聲明的正確。對於後者，一般是你須要告訴編譯器頭文件的所在位置（頭文件中應該只是聲明，而定義應該放在C/C++文件中），只要全部的語法正確，編譯器就能夠編譯出中間目標文件。通常來講，每一個源文件都應該對應於一箇中間目標文件（.O文件或是.OBJ文件）。

    連接時，主要是連接函數和全局變量，因此，咱們可使用這些中間目標文件（.O文件或是.OBJ文件）來連接咱們的應用程序。連接器並無論函數所在的源文件，只管函數的中間目標文件（Object File），在大多數時候，因爲源文件太多，編譯生成的中間目標文件太多，而在連接時須要明顯地指出中間目標文件名，這對於編譯很不方便，因此，咱們要給中間目標文件打個包，在Windows下這種包叫「庫文件」（Library File)，也就是 .lib 文件，在UNIX下，是Archive File，也就是 .a 文件。上圖中的「Object Code For Library Functions」，指的就是這些庫文件中的中間代碼。

2、C/C++程序是如何編譯的

    C++支持函數重載，C語言不支持。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。

3、extern關鍵字

    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。extern能夠置於變量或者函數前，以表示變量或者函數的定義在別的文件中，提示編譯器遇到此變量和函數時在其餘模塊中尋找其定義。

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，不然會出現連接錯誤。

    引用一個定義在其它模塊的全局變量或函數（如，全局函數或變量定義在A模塊，B欲引用）有兩種方法，1、B模塊中include模塊A的頭文件。2、模塊B中對欲引用的模塊A的變量或函數從新聲明一遍，並在聲明前面加extern關鍵字。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。它會在連接階段中從模塊A編譯生成的目標代碼中找到此函數。可是必定要避免使用第二種方式。

4、extern "C"

    首先要明確一點，extern "C"是C++中的關鍵字，C語言是不支持extern "C"的。

    咱們來看一個例子，在VC++ 6.0中新建一個工程，在工程中編寫兩個文件，分別是a.c和b.cpp。代碼以下：

//file a.c
int foo(int x, int y)
{
	return x+y;
}

//file b.cpp
#include<iostream>
#include<windows.h>
using namespace std;

extern int foo(int x, int y);

int main()
{

	int z = foo(1, 3);
	
	cout<<z<<endl;

	system("pause");

}

    而後咱們編譯整個工程，編譯器報錯，LNK2001和LNK1120，沒法解析的外部符號，工程出現了連接錯誤。緣由就是咱們上文提到的，a.c文件是按照C語言的方式進行編譯的，foo函數編譯後生成的符號爲_foo；而b.cpp是按照C++方式編譯的，在連接時，b.cpp想要找到的符號是_foo_int_int，因此編譯器會報錯，「沒法解析的外部符號」。

    若是咱們把b.cpp中的extern int foo(int x, int y)用extern "C"修飾則會出現正確的結果，以下：

//file b.cpp
#include<iostream>
#include<windows.h>
using namespace std;

extern "C"
{
	int foo(int x, int y);
}

int main()
{

	int z = foo(1, 3);
	
	cout<<z<<endl;

	system("pause");

}

    extern "C" 告訴編譯器，foo函數是按照C語言的方式編譯的，不是按照C++方式編譯的，因此在連接時直接去找_foo這樣的符號就好了。

    因此，C中編寫的函數若是有在C++中調用的可能，一般會有下面形式的聲明：

#ifdef  __cplusplus

extern "C" {

#endif

/**** some declaration or so *****/

#ifdef  __cplusplus

}

#endif

    其實extern "C" 的存在就是爲了使C++更好的兼容C。