在C++ 程序中調(diào)用被C 編譯器編譯后的函數(shù)，為什么要加extern “C”？

這個(gè)問(wèn)題包括兩部分。一部分是extern的作用，一個(gè)是“C”的作用。

下面將從這兩個(gè)部分分別整理下相關(guān)知識(shí)。

一、extern

1、?聲明外部變量

?現(xiàn)代編譯器一般采用按文件編譯的方式，因此在編譯時(shí)，各個(gè)文件中定義的全局變量是互相透明的，也就是說(shuō)，在編譯時(shí)，全局變量的可見(jiàn)域限制在文件內(nèi)部。

我們?cè)贏。cpp文件中定義如下句子

int i=0;

在B.cpp文件中定義如下句子

int i=0;

然后分別編譯兩個(gè)文件，此時(shí)，編譯成功。而當(dāng)我們將兩個(gè)文件進(jìn)行鏈接時(shí)，卻提示錯(cuò)誤。錯(cuò)誤提示是error C2086: 'int i' : redefinition。

這就是說(shuō)，在編譯階段，各個(gè)文件中定義的全局變量相互是透明的，編譯A時(shí)覺(jué)察不到B中也定義了i，同樣，編譯B時(shí)覺(jué)察不到A中也定義了i。

但是到了鏈接階段，要將各個(gè)文件的內(nèi)容“合為一體”，因此，如果某些文件中定義的全局變量名相同的話，在這個(gè)時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，也就是上面提示的重復(fù)定義的錯(cuò)誤。

因此，各個(gè)文件中定義的全局變量名不可相同。

在鏈接階段，各個(gè)文件的內(nèi)容（實(shí)際是編譯產(chǎn)生的obj文件）是被合并到一起的，因而，定義于某文件內(nèi)的全局變量，在鏈接完成后，它的可見(jiàn)范圍被擴(kuò)大到了整個(gè)程序。

???????這樣一來(lái)，按道理說(shuō)，一個(gè)文件中定義的全局變量，可以在整個(gè)程序的任何地方被使用，舉例說(shuō)，如果A文件中定義了某全局變量，那么B文件中應(yīng)可以用該變量。修改我們的程序，加以驗(yàn)證：

將B.cpp的代碼改為

i = 100;

此時(shí)，編譯出錯(cuò)，提示i未定義。

?

其實(shí)出現(xiàn)這個(gè)錯(cuò)誤是意料之中的，因?yàn)?#xff1a;文件中定義的全局變量的可見(jiàn)性擴(kuò)展到整個(gè)程序是在鏈接完成之后，而在編譯階段，他們的可見(jiàn)性仍局限于各自的文件。

?

編譯器的目光不夠長(zhǎng)遠(yuǎn)，編譯器沒(méi)有能夠意識(shí)到，某個(gè)變量符號(hào)雖然不是本文件定義的，但是它可能是在其它的文件中定義的。

?

???????雖然編譯器不夠遠(yuǎn)見(jiàn)，但是我們可以給它提示，幫助它來(lái)解決上面出現(xiàn)的問(wèn)題。這就是extern的作用了。

?extern的原理很簡(jiǎn)單，就是告訴編譯器：“你現(xiàn)在編譯的文件中，有一個(gè)標(biāo)識(shí)符雖然沒(méi)有在本文件中定義，但是它是在別的文件中定義的全局變量，你要放行！”

于是，我們?cè)贐.cpp文件中，將代碼改為

extern int i;

此時(shí)重新編譯，ok，沒(méi)問(wèn)題了。

因此我們可以總結(jié)如下：extern是C/C++語(yǔ)言中表明函數(shù)和全局變量作用范圍（可見(jiàn)性）的關(guān)鍵字，該關(guān)鍵字告訴編譯器，其聲明的函數(shù)和變量可以在本模塊或其它模塊中使用。

通常，在模塊的頭文件中對(duì)本模塊提供給其它模塊引用的函數(shù)和全局變量以關(guān)鍵字extern聲明。

二、“C”

2.1 C方式編譯和C++方式編譯

相對(duì)于C，C++中新增了諸如重載等新特性，對(duì)于他們的編譯，必然有一些重要的區(qū)別。根據(jù)我們實(shí)驗(yàn)，以及查看的資料，可以很容易就得知這些區(qū)別是什么。那就是：

?

作為一種面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，C++支持函數(shù)重載，而過(guò)程式語(yǔ)言C則不支持。函數(shù)被C++編譯后在符號(hào)庫(kù)中的名字與C語(yǔ)言的不同。例如，假設(shè)某個(gè)函數(shù)的原型為：

?

void foo( int x, int y );
　　

?

該函數(shù)被C編譯器編譯后在符號(hào)庫(kù)中的名字為_(kāi)foo，而C++編譯器則會(huì)產(chǎn)生像_foo_int_int之類(lèi)的名字（不同的編譯器可能生成的名字不同，但是都采用了相同的機(jī)制，生成的新名字稱為“mangled name”）。

_foo_int_int這樣的名字包含了函數(shù)名、函數(shù)參數(shù)數(shù)量及類(lèi)型信息，C++就是靠這種機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)函數(shù)重載的。例如，在C++中，函數(shù)void foo( int x, int y )與void foo( int x, float y )編譯生成的符號(hào)是不相同的，后者為_(kāi)foo_int_float。

?

同樣地，C++中的變量除支持局部變量外，還支持類(lèi)成員變量和全局變量。用戶所編寫(xiě)程序的類(lèi)成員變量可能與全局變量同名，我們以"."來(lái)區(qū)分。而本質(zhì)上，編譯器在進(jìn)行編譯時(shí)，與函數(shù)的處理相似，也為類(lèi)中的變量取了一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的名字，這個(gè)名字與用戶程序中同名的全局變量名字不同。

因此，我們在文件B.CPP中定義函數(shù)void func()，main函數(shù)位于文件A.CPP，在main函數(shù)中調(diào)用了B中定義的函數(shù)func()。

?

???????要在A中調(diào)用B中定義的函數(shù)，必須要加上該函數(shù)的聲明。如本例中的void func();就是對(duì)函數(shù)func()的聲明。

?

如果沒(méi)有聲明的話，編譯A.CPP時(shí)就會(huì)出錯(cuò)。因?yàn)榫幾g器的目光只局限于被編譯文件，必須通過(guò)加入函數(shù)聲明來(lái)告訴編譯器：“某個(gè)函數(shù)是定義在其它的文件中的，你要放行！”，這一點(diǎn)跟用extern來(lái)聲明外部全局變量是一個(gè)道理。

B.h內(nèi)容為：

int func();

B.cpp內(nèi)容為：

int func(int i){return 0;}

A.cpp

#include "B.h"

void main()

{ }

此時(shí)，以C編譯方式編譯如上代碼，其結(jié)果為：

?

PUBLIC????_func

PUBLIC????_main

然后，以C++方式編譯，編譯結(jié)果為：

?

PUBLIC?????func@@YAHH@Z?????????????????????????????????????????; func

?

PUBLIC????_main

我們可以發(fā)現(xiàn)這兩種編譯方式的不同之處了。

2.2?不同編譯方式下的函數(shù)調(diào)用

?如果在工程中，不僅有CPP文件，還有以C方式編譯的C文件，函數(shù)調(diào)用就會(huì)有一些微妙之處。我們將B.CPP改作B.C：

對(duì)A.CPP和B.C分別編譯，都沒(méi)有問(wèn)題，但是鏈接時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

提示：

Linking...

?

A.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "void __cdecl func(void)" (?func@@YAXXZ)

?

Debug/A.exe : fatal error LNK1120: 1 unresolved externals

?

Error executing link.exe.

?

A.exe - 2 error(s), 0 warning(s)

?

原因就在于不同的編譯方式產(chǎn)生的沖突。

?對(duì)于文件A，是按照C++的方式進(jìn)行編譯的，其中的func()調(diào)用被編譯成了?

PUBLIC?????func@@YAHH@Z?????????????????????????????????????????; func

?

如果B文件也是按照C++方式編譯的，那么B中的func函數(shù)名也會(huì)被編譯器改成?func1@@YAXXZ，這樣的話，就沒(méi)有任何問(wèn)題。

???????但是現(xiàn)在對(duì)B文件，是按照C方式編譯的，B中的func函數(shù)名被改成了_func，這樣一來(lái)，A中的call ?func1@@YAXXZ這個(gè)函數(shù)調(diào)用就沒(méi)有了著落，因?yàn)樵阪溄悠骺磥?lái)，B文件中沒(méi)有名為?func1@@YAXXZ的函數(shù)。

???????事實(shí)是，我們編程者知道，B文件中有A中調(diào)用的func函數(shù)的定義，只不過(guò)它是按照C方式編譯的，故它的名字被改成了_func。因而，我們需要通過(guò)某種方式告訴編譯器：“B中定義的函數(shù)func()經(jīng)編譯后命名成了_func，而不是?func1@@YAXXZ，你必須通過(guò)call _func來(lái)調(diào)用它，而不是call ?func1@@YAXXZ。”簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是告訴編譯器，調(diào)用的func()函數(shù)是以C方式編譯的，fun();語(yǔ)句必須被編譯成call _func;而不是call ?func1@@YAXXZ。

? ? ??我們可以通過(guò)extern關(guān)鍵字，來(lái)幫助編譯器解決上面提到的問(wèn)題。

?對(duì)于本例，只需將A.CPP改成如下即可：

?

//A.CPP

?

extern "C"{?void func();}

?

void main(){?func();}

察看匯編代碼，發(fā)現(xiàn)此時(shí)的func();語(yǔ)句被編譯成了call _func。

三、C中調(diào)用C++代碼

在C中引用C++語(yǔ)言中的函數(shù)和變量時(shí)，C++的頭文件需添加extern "C"，但是在C語(yǔ)言中不能直接引用聲明了extern "C"的該頭文件，應(yīng)該僅將C文件中將C++中定義的extern "C"函數(shù)聲明為extern類(lèi)型。 　　筆者編寫(xiě)的C引用C++函數(shù)例子工程中包含的三個(gè)文件的源代碼如下： 　　//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(shí)現(xiàn)文件 cppExample.cpp 　　#include "cppExample.h" 　　int add( int x, int y ) 　　{ 　　return x + y; 　　} 　　/* C實(shí)現(xiàn)文件 cFile.c 　　/* 這樣會(huì)編譯出錯(cuò)：#include "cppExample.h" */ 　　extern int add( int x, int y ); 　　int main( int argc, char* argv[] ) 　　{ 　　add( 2, 3 ); 　　return 0; 　　} 　　總結(jié) C和C++對(duì)函數(shù)的處理方式是不同的.extern "C"是使C能夠調(diào)用C++寫(xiě)的庫(kù)文件的一個(gè)手段，如果要對(duì)編譯器提示使用C的方式來(lái)處理函數(shù)的話，那么就要使用extern "C"來(lái)說(shuō)明。

?

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的extern “C”的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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