#ifdef __cplusplus深度剖析

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感谢@yundu

时常在cpp的代码之中看到这样的代码:

    
#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.

　　比如下面的一段简单的函数，我们看看加入和不加入extern "C"产生的汇编代码都有哪些变化:

    int f(void) 
    { 
        return 1; 
    } 
　　在加入extern 
"C"的时候产生的汇编代码是:

    .file "test.cxx" 
    .text 
    .align 2 
    .globl _f 
    
.def _f; .scl 2; .type 32; .endef 
    _f: 
        pushl %ebp 
        
movl %esp， %ebp 
        movl $1， %eax 
        popl %ebp 
        ret 

　　但是不加入了extern "C"之后

    .file "test.cxx" 
    .text 
    .align 2 
    .globl __Z1fv 

    .def __Z1fv; .scl 2; .type 32; .endef 
    __Z1fv: 
        pushl 
%ebp 
        movl %esp， %ebp 
        movl $1， %eax 
        popl %ebp 

        ret 
　　两段汇编代码同样都是使用gcc 
-S命令产生的，所有的地方都是一样的，唯独是产生的函数名，一个是_f，一个是__Z1fv。

　　明白了加入与不加入extern "C"之后对函数名称产生的影响，我们继续我们的讨论:为什么需要使用extern 
"C"呢？C++之父在设计C++之时，考虑到当时已经存在了大量的C代码，为了支持原来的C代码和已经写好C库，需要在C++中尽可能的支持C，而 extern 
"C"就是其中的一个策略。

　　试想这样的情况:一个库文件已经用C写好了而且运行得很良好，这个时候我们需要使用这个库文件，但是我们需要使用C++来写这个新的代码。如果这个代码使用的是C++的方式链接这个C库文件的话，那么就会出现链接错误.我们来看一段代码:首先，我们使用C的处理方式来写一个函数，也就是说假设这个函数当时是用C写成的:

    //f1.c 
    extern "C" 
    { 
        void f1() 
        { 

            return; 
        } 
    } 
　　编译命令是:gcc -c f1.c -o f1.o 
产生了一个叫f1.o的库文件。再写一段代码调用这个f1函数:

// test.cxx 
//这个extern表示f1函数在别的地方定义，这样可以通过 
//编译，但是链接的时候还是需要 

//链接上原来的库文件. 
    extern void f1();

    int main() 
    { 
        f1();

        return 0; 
    } 
　　通过gcc -c test.cxx -o test.o 
产生一个叫test.o的文件。然后，我们使用gcc test.o f1.o来链接两个文件，可是出错了，错误的提示是:

test.o(.text + 0x1f):test.cxx: undefine reference to 'f1()' 

　　也就是说，在编译test.cxx的时候编译器是使用C++的方式来处理f1()函数的，但是实际上链接的库文件却是用C的方式来处理函数的，所以就会出现链接过不去的错误:因为链接器找不到函数。

　　因此，为了在C++代码中调用用C写成的库文件，就需要用extern "C"来告诉编译器:这是一个用C写成的库文件，请用C的方式来链接它们。

　　比如，现在我们有了一个C库文件，它的头文件是f.h，产生的lib文件是f.lib，那么我们如果要在C++中使用这个库文件，我们需要这样写:

    extern "C" 
    { 
        #include "f.h" 
    } 

　　回到上面的问题，如果要改正链接错误，我们需要这样子改写test.cxx:

    extern "C" 
    { 
        extern void f1(); 
    }

    int main() 
    { 
        f1();

        return 0; 
    } 
　　重新编译并且链接就可以过去了.

　　总结

　　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。