C和C++文件混合编译

一个项目中若同时存在.c文件和.cpp文件，该如何编译呢？

首先，来看一下编译的一些小知识：

1.gcc编译*.c/*.cpp文件依据各自的文件类型各自编译为C型目标文件和C++型目标文件

2.g++编译*.c/*.cpp文件，都是编译为C++类型的目标文件

3.在第2点基础上，使用g++时，不论是*.c还是*.cpp都将链接std c++库。而gcc是一句各自文件类型链接相应的std c库或者是std c++库

4.gcc编译*.c之后预定义的宏比较少

5.gcc编译*.cpp文件或者g++编译之后，预定义的宏比较多。

定义如下文件:

hw.c  hw.h  main.cpp  test.cpp  test.h

main模块调用test模块，test模块调用hw模块

首先，列出各个文件最初始的内容：

hw.h

#ifndef HW_H#define HW_Hint get_hw();#endif

hw.c

#ifndef HW_H#include "hw.h"#endifint get_hw(){return 100;}

test.h

#ifndef TEST_H#define TEST_Hvoid do_test();#endif

test.cpp

#ifndef TEST_H#include "test.h"#endif#ifndef HW_H#include "hw.h"#endif#include <stdio.h>void do_test(){printf("hw: %d\n", get_hw());}

main.cpp

#ifndef TEST_H#include "test.h"#endifint main(int argc, char** argv){do_test();return 0;}

一.用g++编译

Makefile

myexpect : main.o hw.o test.og++ -o myexpect main.o hw.o test.omain.o : main.cppg++ -c main.cpphw.o : hw.cg++ -c hw.ctest.o : test.cppg++ -c test.cpp

在键入make后可以成功生成myexpect程序。这体现了文章开头的小知识1。使用nm 命令查看hw.o中的符号

root@hu-virtual-machine:/home/hu/project/c_# nm hw.o 0000000000000000 T _Z6get_hwv

可以看到get_hw符号前，后都加了一些东西，先记在这儿，和下文做对比

二.hw.h中的符号由extern "C"保护

将hw.h中的内容改变为下文

#ifndef HW_H#define HW_H#ifdef __cplusplusextern "C"{#endifint get_hw();#ifdef __cplusplus}#endif#endif

沿用上面的Makefile，执行make后，也能正常生成myexpect程序。这时，使用nm工具，观察hw.o

root@hu-virtual-machine:/home/hu/project/c_# nm hw.o 0000000000000000 T get_hw

多么的明了，多么的干净，显然，get_hw没有经过修改，所以，hw.o就是C型目标文件。和上面的比较起来，一中的hw.o就是C++型目标文件

三.test.cpp中的#include "hw.h" 由extern “C” 保护

现在，移除调二中的对hw.h的修改，恢复为原始的没有extern "C"的内容。将test.cpp改变为如下

#ifndef TEST_H#include "test.h"#endif#ifndef HW_Hiextern "C" {#include "hw.h"}#endif#include <stdio.h>void do_test(){printf("hw: %d\n", get_hw());}

依然沿用上面的Makefile,执行make后输出

g++ -c main.cppg++ -c hw.cg++ -c test.cppg++ -o myexpect main.o hw.o test.otest.o: In function `do_test()':test.cpp:(.text+0x5): undefined reference to `get_hw'collect2: error: ld returned 1 exit statusmake: *** [myexpect] Error 1

这是因为在test.cpp中的extern "C" { #include "hw.h" } 表示的意思为：test.cpp期望一个C型hw.o的目标文件，然而在Makefile中使用了g++去编译hw.c生成了C++型目标文件，这就导致了问题产生。针对Makefile做如下修改

myexpect : main.o hw.o test.og++ -o myexpect main.o hw.o test.omain.o : main.cppg++ -c main.cpphw.o : hw.cgcc -c hw.ctest.o : test.cppg++ -c test.cpp

执行make后可以正常生成myexpect程序。这是因为使用gcc去编译*.c文件，肯定会生成C型目标文件

四.所有模块由gcc编译，链接时使用g++进行链接

将所有文件内容恢复到原始状态

先看一下所有模块由gcc编译，再由gcc进行链接

myexpect : main.o hw.o test.ogcc -o myexpect main.o hw.o test.omain.o : main.cppgcc -c main.cpphw.o : hw.cgcc -c hw.ctest.o : test.cppgcc -c test.cppPHONY : cleanclean :rm -rf *.o myexpect

执行make后，可以正常生成myexpect程序。似乎gcc完全可以胜任g++的工作嘛。其实不然，那是因为我们的例子代码中没有使用libstdc++中的任何内容，比如将main.cpp做如下简单修改

#ifndef TEST_H#include "test.h"#endif#include <iostream>using std::cout;using std::endl;int main(int argc, char** argv){do_test();cout<<"hi"<<endl;return 0;}

这行上面这个Makefile后，会输出

gcc -c main.cppgcc -c hw.cgcc -c test.cppgcc -o myexpect main.o hw.o test.omain.o: In function `main':main.cpp:(.text+0x1a): undefined reference to `std::cout'main.cpp:(.text+0x1f): undefined reference to `std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::operator<< <std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, char const*)'main.cpp:(.text+0x24): undefined reference to `std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::endl<char, std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&)'main.cpp:(.text+0x2c): undefined reference to `std::ostream::operator<<(std::ostream& (*)(std::ostream&))'main.o: In function `__static_initialization_and_destruction_0(int, int)':main.cpp:(.text+0x5a): undefined reference to `std::ios_base::Init::Init()'main.cpp:(.text+0x69): undefined reference to `std::ios_base::Init::~Init()'collect2: error: ld returned 1 exit statusmake: *** [myexpect] Error 1

这一大段的错误，这是因为编译过程链接了libstdc的内容，而iostream在libstdc++中。为了解决这个问题，这样修改Makefile

myexpect : main.o hw.o test.og++ -o myexpect main.o hw.o test.omain.o : main.cppgcc -c main.cpphw.o : hw.cgcc -c hw.ctest.o : test.cppgcc -c test.cppPHONY : cleanclean :rm -rf *.o myexpect

用gcc去依据各文件类型生成相应的目标文件，最后用g++来指定链接libstdc++的内容。使用nm命令观察hw.o的内容

root@hu-virtual-machine:/home/hu/project/c_# nm hw.o 0000000000000000 T get_hw

虽然hw.o是C型目标文件，不过对于myexpect程序来说，这个符号是唯一的，可以正常寻址，程序可以正常工作

以上就是C和C++混合编程总结的一些规律，nm工具是一个很好的调试工具，用它来观察编译后的目标文件中的符号有助于加深对C和C++处理符号的理解，谢谢观赏。