extern "C"的作用

extern "C"的作用(一) 

前些天,编程序是用到了很久以前写的C程序,想把里面的函数利用起来,连接发现出现了找不到具体函数的错误: 

以下是假设旧的C程序库 

C的头文件 
#ifndef _C_H_ 
#define _C_H_ 
extern int add(int x, int y); 

#endif 

C的源文件 
int add(int x, int y){ 
return x+y; 

} 

C++的调用 
#include "c.h" 
void main() 
{ 
add(1, 0); 
} 
这样编译会产生错误cpp.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "int __cdecl add(int,int)" (?add@@YAHHH@Z),原因是找不到add的目标模块 

这才令我想起C++重载的函数命名方式和C函数的命名方式,让我们回顾一下:C中函数编译后命名会在函数名前加以"_",比如add函数编译成obj文件时的实际命名为_add,而c++命名则不同,为了实现函数重载同样的函数名add因参数的不同会被编译成不同的名字 

例如 

int add(int , int)==>add@@YAHHH@Z, 

float add(float , float )==>add@@YAMMM@Z, 

以上是VC6的命名方式,不同的编译器会不同,总之不同的参数同样的函数名将编译成不同目标名,以便于函数重载是调用具体的函数. 

编译cpp.cpp中编译器在cpp文件中发现add(1, 0);的调用而函数声明为extern int add(int x, int y);编译器就决定去找add@@YAHHH@Z,可惜他找不到,因为C的源文件把extern int add(int x, int y);编译成_add了; 

为了解决这个问题C++采用了extern "C",这就是我们的主题,想要利用以前的C程序库,那么你就要学会它,我们可以看以下标准头文件你会发现,很多头文件都有以下的结构 

#ifndef __H 
#define __H 
#ifdef __cplusplus 
extern "C" { 
#endif 

extern int f1(int, int); 
extern int f2(int, int); 
extern int f3(int, int); 


#ifdef __cplusplus 
} 
#endif 

#endif  

如果我们仿制该头文件可以得到 

#ifndef _C_H_ 
#define _C_H_ 
#ifdef __cplusplus 
extern "C" { 
#endif 

extern int add(int, int); 

#ifdef __cplusplus 
} 
#endif 

#endif  

这样编译 

 
int add(int x, int y){ 
return x+y; 
} 


这时源文件为*.c,__cplusplus没有被定义,extern "C" {}这时没有生效对于C他看到只是extern int add(int, int); 
add函数编译成_add(int, int); 

而编译c++源文件 

 
#include "c.h" 
void main() 
{ 
add(1, 0); 
} 
这时源文件为*.cpp,__cplusplus被定义,对于C++他看到的是extern "C" {extern int add(int, int);}编译器就会知道 add(1, 0);调用的C风格的函数,就会知道去c.obj中找_add(int, int)而不是add@@YAHHH@Z; 

这也就为什么DLL中常看见extern "C" {},windows是采用C语言编制他首先要考虑到C可以正确调用这些DLL,而用户可能会使用C++而extern "C" {}就会发生作用 


extern "C"的作用(二) 

一、修饰名(Decorated Name) 
C/C++程序中的函数在内部是通过修饰名来标识的.修饰名是在函数定义或原型编译阶段由编译器创建字符串.当你在LINK等工具中要指定一个函数名时,会用到修饰名. 
1、使用修饰名: 
大多数情况下,你不必知道函数的修饰名是什么.连接器等工具通常都能处理函数未修饰的名字.然而,在有些情况下,你可能需要指定函数的修饰名.对于C++重载函数和特定的成员函数(如:构造函数和析构函数),你必须指定这些函数的修饰名,以便连接器等工具能够匹配名字.同时,你也必须在那些引用c或c++函数名的汇编源文件中使用修饰名. 
2、查看修饰名: 
如果你编译了一个源文件,该源文件中包含了函数定义或原型,你可以获得函数的修饰名形式. 
(1)用编译器列表(compiler listing)来查看: 
   (i)通过将列表文件类型编译器选项(/FA[c|s]) 设置为下面中的一种,来产生列表文件:Assembly with Machine Code (/FAc); Assembly with Source Code (/FAs); Assembly, Machine Code, and Source (/FAcs). 
   (ii)在产生的列表文件中,找到包含未经修饰的函数定义的行. 
   (iii)查找前面一行.PROC NEAR 命令标签前就是函数名经过修饰后的形式. 


(2)使用DUMPBIN工具来查看: 
  在.OBJ或.LIB上运行 DUMPBIN,使用/SYMBOLS选项.在输出中查找未经修饰的函数定义.后面跟着的就是经过修饰的函数名,用圆括号括起来的. 
二、替代连接说明: 
如果在c++中编写一个程序需要用到c的库,那该如何?如果这样声明一个c函数: 
void f(int a,char b); 
c++编译器就会将这个名字变成相应的修饰名,比如:?f@@YAXHD@Z. 
然而,c编译器编译的库的内部函数名(连接器使用)是完全不同的.这样,当c++连接器连接c的函数库时,将会产生内部使用函数不匹配. 
故,c++中提供了一个替代连接说明(alternate linkage specification),它是通过重载extern关键字来实现的. 
extern后跟一个字符串来指定想声明的函数的连接类型,后面是函数声明,比如: 
extern "C" void f(int a,char b); 
这样,就是告诉编译器是c连接,这样就不会转换函数名了.此例中,编译后的内部函数名是_f.