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小可尼の博客

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extern“c”-----------经典,以后忘记在看看  

2013-08-19 22:41:12|  分类: linux内核开发 |  标签: |举报 |字号 订阅

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出处:http://baike.baidu.com/view/2816461.htm?fromId=2814224

extern “c”

简介

extern "C" 包含双重含义,从字面上即可得到:首先,被它修饰的目标是“extern”的;其次,被它修饰的目标是“C”的。让我们来详细解读这两重含义。

含义

(1) 被extern限定的函数变量extern类型的:
a.extern修饰变量的声明。举例来说,如果文件a.c需要引用b.c中变量int v,就可以在a.c中声明externint v,然后就可以引用变量v。这里需要注意的是,被引用的变量v的链接属性必须是外链接(external)的,也就是说a.c要引用到v,不只是取决于在a.c中声明externint v,还取决于变量v本身是能够被引用到的。这涉及到c语言的另外一个话题--变量作用域能够被其他模块以extern修饰符引用到的变量通常是全局变量还有很重要的一点是,externint v可以放在a.c中的任何地方,比如你可以在a.c中的函数fun定义的开头处声明extern int v,然后就可以引用到变量v了,只不过这样只能在函数fun作用域中引用v罢了,这还是变量作用域的问题。对于这一点来说,很多人使用的时候都心存顾虑。好像extern声明只能用于文件作用域似的。
b.extern修饰函数声明。从本质上来讲,变量和函数没有区别。函数名是指向函数二进制块开头处的指针。如果文件a.c需要引用b.c中的函数,比如在b.c中原型是int fun(int mu),那么就可以在a.c中声明extern int fun(int mu),然后就能使用fun来做任何事情。就像变量的声明一样,externint fun(int mu)可以放在a.c中任何地方,而不一定非要放在a.c的文件作用域的范围中。对其他模块中函数的引用,最常用的方法是包含这些函数声明的头文件。使用extern和包含头文件来引用函数有 什么区别呢?extern的引用方式比包含头文件要简洁得多!extern的使用方法是直截了当的,想引用哪个函数就用extern声明哪个函数。这大概 是KISS原则的一种体现吧!这样做的一个明显的好处是,会加速程序的编译(确切的说是预处理)的过程,节省时间。在大型C程序编译过程中,这种差异是非常明显的。

(2) 被extern "C"修饰的变量和函数是按照C语言方式编译和连接的;
未加extern“C”声明时的编译方式
首先看看C++中对类似C的函数是怎样编译的。
作为一种面向对象的语言,C++支持函数重载,而过程式语言C则不支持。函数被C++编译后在符号库中的名字与C语言的不同。例如,假设某个函数的原型为:
void foo( int x, int y );
函数被C编译器编译后在符号库中的名字为_foo,而C++编译器则会产生像_foo_int_int之类的名字(不同的编译器可能生成的名字不同,但是都采用了相同的机制,生成的新名字称为“mangled name”)。_foo_int_int这样的名字包含了函数名、函数参数数量及类型信息,C++就是靠这种机制来实现函数重载的。例如,在C++中,函数void foo( int x, int y )与void foo( int x, float y )编译生成的符号是不相同的,后者为_foo_int_float。
同样地,C++中的变量除支持局部变量外,还支持类成员变量全局变量。用户所编写程序的类成员变量可能与全局变量同名,我们以"."来区分。而本质上,编译器在进行编译时,与函数的处理相似,也为类中的变量取了一个独一无二的名字,这个名字与用户程序中同名的全局变量名字不同。

编辑本段实例

未加extern"C"声明时的连接方式
假设在C++中,模块A的头文件如下:
// 模块A头文件 moduleA.h
#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
int foo( int x, int y );
#endif
在模块B中引用该函数
// 模块B实现文件 moduleB.cpp
#i nclude "moduleA.h"
foo(2,3);
实际上,在连接阶段,连接器会从模块A生成的目标文件moduleA.obj中寻找_foo_int_int这样的符号!
加extern "C"声明后的编译和连接方式
加extern "C"声明后,模块A的头文件变为:
// 模块A头文件 moduleA.h
#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
extern "C" int foo( int x, int y );
#endif
在模块B的实现文件中仍然调用foo(2,3),其结果是:
(1)模块A编译生成foo的目标代码时,没有对其名字进行特殊处理,采用了C语言的方式;
(2)连接器在为模块B的目标代码寻找foo(2,3)调用时,寻找的是未经修改的符号名_foo。
如果在模块A中函数声明了foo为extern "C"类型,而模块B中包含的是extern int foo( int x, int y ) ,则模块B找不到模块A中的函数;反之亦然。
所以,可以用一句话概括extern“C”这个声明的真实目的(任何语言中的任何语法特性的诞生都不是随意而为的,来源于真实世界的需求驱动。我们在思考问题时,不能只停留在这个语言是怎么做的,还要问一问它为什么要这么做,动机是什么,这样我们可以更深入地理解许多问题):
实现C++与C及其它语言的混合编程
明白了C++中extern "C"的设立动机,我们下面来具体分析extern "C"通常的使用技巧。

extern "C"的惯用法

(1)在C++中引用C语言中的函数变量,在包含C语言头文件(假设为cExample.h)时,需进行下列处理:
extern "C"
{
#i nclude "cExample.h"
}
而在C语言的头文件中,对其外部函数只能指定为extern类型,C语言中不支持extern "C"声明,在.c文件中包含了extern "C"时会出现编译语法错误。
笔者编写的C++引用C函数例子工程中包含的三个文件的源代码如下:
/*c语言头文件:cExample.h */
#ifndef C_EXAMPLE_H
#define C_EXAMPLE_H
externint add(int x,int y);
#endif
/*c语言实现文件:cExample.c */
#i nclude "cExample.h"
int add( int x, int y )
{
return x + y;
}
//c++实现文件,调用add:cppFile.cpp
extern "C"
{
#i nclude "cExample.h"
}
int main(int argc, char* argv[])
{
add(2,3);
return 0;
}
(注意这里如果用GCC编译的时候,请先使用gcc -c选项生成cExample.o,再使用g++ -o cppFile cppFile.cpp cExample.o才能生成预期的c++调用c函数的结果,否则,使用g++ -o cppFile cppFile.cpp cExample.c编译器会报错;而当cppFile.cpp 文件中不使用下列语句
extern "C"
{
#i nclude "cExample.h"
}
而改用
#i nclude "cExample.h"
extern "C" int add( int x, int y );
g++ -o cppFile cppFile.cpp cExample.c的编译过程会把add函数c++的方式解释为_foo_int_int这样的符号。
如果C++调用一个C语言编写的.DLL时,当包括.DLL的头文件或声明接口函数时,应加extern "C" { }。
(2)在C中引用C++语言中的函数变量时,C++的头文件需添加extern "C",但是在C语言中不能直接引用声明了extern "C"的该头文件,应该仅将C文件中将C++中定义的extern "C"函数声明为extern类型。
笔者编写的C引用C++函数例子工程中包含的三个文件的源代码如下:
//C++头文件 cppExample.h
#ifndef CPP_EXAMPLE_H
#define CPP_EXAMPLE_H
extern "C" int add( int x, int y );
#endif
//C++实现文件 cppExample.cpp
#i nclude "cppExample.h"
int add( int x, int y )
{
return x + y;
}
/* C实现文件 cFile.c
/* 这样会编译出错:#i nclude "cppExample.h" */
extern int add( int x, int y );
int main( int argc, char* argv[] )
{
add( 2, 3 );
return 0;
}
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