探索C++的秘密之详解extern "C"

探索C++的秘密之详解extern "C"

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，加入比如 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

　　但是不加入了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，我们需要这样子改写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写作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。