C++如何调用C（转）

1、              对于 C++ 中非类的成员函数，可以简单的在函数声明前面加 extern “C” ，通常函数声明位于头文件中，当然也可以将声明和函数定义一起放在 cpp 中 ，在没有声明的情况下，直接在定义前添加 extern “C” 也可

2、              对于 C++ 类的成员函数，则需要另外做一个 cpp 文件，将需要调用的函数进行包装 。

以上两项的实例参看前面 C 中如何调用 C++ 代码的文章。

要实现 C++ 中调用 C 的代码，具体操作：

对于 C 中的函数代码，要么将 C 代码的头文件进行修改，在其被含入 C++ 代码时在声明中加入 extern “C” 或者在 C++ 代码中重新声明一下 C 函数，重新声明时添加上 extern “C” 头 。

通过以上的说明，我明白一点，那就是加 extern “C” 头一定是加在 C++ 的代码文件中才能起作用的 。



下面分析一下这个现象的实质原因：

C 编译器编译函数时不带函数的类型信息，只包含函数符号名字，如 C 编译器把函数 int a(float x) 编译成类似 _a 这样的符号， C 连接器只要找到了调用函数的符号，就可以连接成功，它假设参数类型信息是正确的，这是 C 编译连接器的缺点。而 C++ 编译器为了实现函数重载，编译时会带上函数的类型信息，如他把上面的 a 函数可能编译成 _a_float 这样的符号为了实现重载，注意它还是没有带返回值得信息，这也是为什么 C++ 不支持采用函数返回值来区别函数重载的原因之一，当然，函数的使用者对函数返回值的处理方式（如忽略）也是重要原因。

基于以上， C 调用 C++ ，首先需要用封装函数把对 C++ 的类等的调用封装成 C 函数以便 C 调用，于是 extern "C" 的作用是：让编译器知道这件事，然后以 C 语言的方式编译和连接封装函数 （通常是把封装函数用 C++ 编译器按 C++ 方式编译，用了 extern "C" 后，编译器便依 C 的方式编译封装接口，当然接口函数里面的 C++ 语法还是按 C++ 方式编译；对于 C 语言部分 -- 调用者，还是按 C 语言编译；分别对 C++ 接口部分和 C 部分编译后，再连接就可以实现 C 调用 C++ 了 ）。相反 ,C++ 调用 C 函数， extern "C" 的作用是：让 C++ 连接器找调用函数的符号时采用 C 的方式 ，即使用 _a 而不是 _a_float 来找调用函数










在C++里,想要调用C类库,比如:<stdlib.h>里的库函数qsort(),你也许会extern qsort();声明一下,然后就进行使用. 问题就出在这里, 这里要明白一些简单的编译原理了.

首先,<stdlib.h>里声明的所有函数(例如其中的qsort),它们都已经在一些Cpp文件里编译好了,是前辈们给你直接使用的函数,在最初它们被编译时,它们都是在C环境下完成的,C编译器给它们编译时会起一个函数别名,例如qsort就是C_qsort.
当你在C++类型文件中，extern qsort()以后,你认为可以直接使用了,于是你编译，连接, 想要执行,但是问题就在编译与连接部分. qsort已经被前辈们在C环境下编译过了，有了自己的名字C_qsort. 现在你在C++下,extern qsort()声明这个函数, C++编译器在编译时给它起了一个名字Cpp_qsort,然后现在要连接所有文件，找到qsort（）这个函数的定义在哪里。 现在连接器相当于拿着Cpp_qsort去其他的cpp里找Cpp_qsort的定义，当然是找不到的,因为qsort()函数是以前在C环境下编译的，名字叫c_qsort.

说白了,就是C编译器与C++编译器对函数起名的方式不同. 利用extern "C"就是给C++编译器一个提示，告诉你这个函数请给我用C的方式起名，在连接时就可以找到与这个名字相符的函数，并调用了。



主要是用extern " C"
c++比C语言里多了模板机制与重载机制，在编译的时候会生成内部名称。例如：

int f(void,double);//生成int f_void_double(void,double);
int f(int ,long);//生成int f_int_long(int,long);

template<typename T>
int fun(void);//用int实例化就可能会出现int int_fun(void);

C语言没有这些机制，当然也没有内部名称。于是在C++的目标文件（.obj）与C语言的目标文件链接（link）的时候，就会与C++出现连接问题。
extern"C"就是指需要连接的文件，不用C++的命名方式。




在项目中融合C和C++有时是不可避免的，在调用对方的功能函数的时候，或许会出现这样那样的问题，但只要我的C代码和我的C++代码分别都能成功编译，那其他就不是问题。近来在主程序是C语言，而调用C++功能函数的时候，C++的*.h头文件都能找到，功能函数也都定义了，最重要的是，单独编译C++的时候，完全没有问题，但当用主程序的C调用C++的功能函数时，总是提示该函数未定义（undefined），这里分析问题的出处便是混合调用出现的问题了。

关键点在这里：我们就靠在C++的*.h和*.cpp的头尾加入下面代码才得以解决问题。

#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. 目的就是主要实现C与C++的相互调用问题。


c.h的实现
#ifndef _c_h_
#define _c_h_
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
void C_fun();
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
-----------------------------------
c.c的实现
＃include "c.h"
void C_fun()
{
}
------------------------------------
在cpp.cpp中调用c.c中的C_fun()
cpp.cpp的实现
＃include "c.h"
int main()
{
     C_fun()
}
其中__cplusplus是C++编译器的保留宏定义．就是说C++编译器认为这个宏已经定义了．
所以关键是extern "C" {}     //这里告诉你的是__cplusplus不是最重要的，重要的是extern "C" {}
extern "C"是告诉C＋＋编译器件括号里的东东是按照C的obj文件格式编译的，要连接的话按照C的命名规则去找．
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那么C中是如何调用C++中的函数cpp_fun()呢？这就是最上面我提到的问题，即用C写主程序，然后调用C++功能函数。
因为先有C后有C++, 所以只能从C++的代码中考虑了．
加入C++中的函数或变量有可能被C中的文件调用，则应该这样写，也是用extern "C"{}
不过是代码中要加，头文件也要加，因为可能是C++中也调用
--------------------------------------
cpp.h的实现
#ifndef _c_h_
#define _c_h_
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
void CPP_fun();
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
.-------------------------------------------
Cpp.cpp的实现
extern "C" {    //告诉C+++编译器,扩号里按照C的命名规则编译
void CPP_fun()
{
     .....
}
}
　　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。

        下面摘录一篇文章关于extern  "C"的说明；

在C++ 程序中调用被C 编译器编译后的函数，为什么要加extern “C”？

首先，作为extern是C/C++语言中表明函数和全局变量作用范围（可见性）的关键字，该关键字告诉编译器，其声明的函数和变量可以在本模块或其它模块中使用。
通常，在模块的头文件中对本模块提供给其它模块引用的函数和全局变量以关键字extern声明。例如，如果模块B欲引用该模块A中定义的全局变量和函数时只需包含模块A的头文件即可。这样，模块B中调用模块A中的函数时，在编译阶段，模块B虽然找不到该函数，但是并不会报错；它会在连接阶段中从模块A编译生成的目标代码中找到此函数

extern "C"是连接申明(linkage declaration),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,来看看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 );

该函数被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，还支持类成员变量和全局变量。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。

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语言中的函数和变量，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。

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

extern int 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;

}


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++语言中的函数和变量时，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。

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 "cExample.h" */

extern int add( int x, int y );

int main( int argc, char* argv[] )

{

add( 2, 3 );

return 0;

}