探索C++的秘密之詳解externquot;Cquot;

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時(shí)常在cpp的代碼之中看到這樣的代碼: #ifdef __cplusplus
    extern "C" {
    #endif
    file://一段代碼
    #ifdef __cplusplus
    }
    #endif
     這樣的代碼到底是什么意思呢?首先,__cplusplus是cpp中的自定義宏,那么定義了這個(gè)宏的話表示這是一段cpp的代碼,也就是說,上  面的代碼的含義是:如果這是一段cpp的代碼,那么加入extern "C"{和}處理其中的代碼。
    要明白為何使用extern "C",還得從cpp中對函數(shù)的重載處理開始說起。在c++中,為了支持重載機(jī)制,在編譯生成的匯編碼中,要對函數(shù)的名字進(jìn)行一些處理,加入比如函數(shù)的返回類型等等.而在C中,只是簡單的函數(shù)名字而已,不會加入其他的信息.也就是說:C++和C對產(chǎn)生的函數(shù)名字的處理是不一樣的.
    比如下面的一段簡單的函數(shù),我們看看加入和不加入extern "C"產(chǎn)生的匯編代碼都有哪些變化: int f(void)
    {
    return 1;
    }
     在加入extern "C"的時(shí)候產(chǎn)生的匯編代碼是: .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
    兩段匯編代碼同樣都是使用gcc -S命令產(chǎn)生的,所有的地方都是一樣的,唯獨(dú)是產(chǎn)生的函數(shù)名,一個(gè)是_f,一個(gè)是__Z1fv。
    明白了加入與不加入extern "C"之后對函數(shù)名稱產(chǎn)生的影響,我們繼續(xù)我們的討論:為什么需要使用extern "C"呢?C++之父在設(shè)計(jì)C++之時(shí),考慮到當(dāng)時(shí)已經(jīng)存在了大量的C代碼,為了支持原來的C代碼和已經(jīng)寫好C庫,需要在C++中盡可能的支持C,而extern "C"就是其中的一個(gè)策略。
    試想這樣的情況:一個(gè)庫文件已經(jīng)用C寫好了而且運(yùn)行得很良好,這個(gè)時(shí)候我們需要使用這個(gè)庫文件,但是我們需要使用C++來寫這個(gè)新的代碼。如果這個(gè)代碼使用的是C++的方式鏈接這個(gè)C庫文件的話,那么就會出現(xiàn)鏈接錯(cuò)誤.我們來看一段代碼:首先,我們使用C的處理方式來寫一個(gè)函數(shù),也就是說假設(shè)這個(gè)函數(shù)當(dāng)時(shí)是用C寫成的: file://f1.c
    extern "C"
    {
    void f1()
    {
    return;
    }
    }
    編譯命令是:gcc -c f1.c -o f1.o 產(chǎn)生了一個(gè)叫f1.o的庫文件。再寫一段代碼調(diào)用這個(gè)f1函數(shù): // test.cxx
    file://這個(gè)extern表示f1函數(shù)在別的地方定義,這樣可以通過
    file://編譯,但是鏈接的時(shí)候還是需要
    file://鏈接上原來的庫文件.
    extern void f1();
    int main()
    {
    f1();
    return 0;
    }
    通過gcc -c test.cxx -o test.o 產(chǎn)生一個(gè)叫test.o的文件。然后,我們使用gcc test.o f1.o來鏈接兩個(gè)文件,可是出錯(cuò)了,錯(cuò)誤的提示是: test.o(.text + 0x1f):test.cxx: undefine reference to ’’f1()’’
    也就是說,在編譯test.cxx的時(shí)候編譯器是使用C++的方式來處理f1()函數(shù)的,但是實(shí)際上鏈接的庫文件卻是用C的方式來處理函數(shù)的,所以就會出現(xiàn)鏈接過不去的錯(cuò)誤:因?yàn)殒溄悠髡也坏胶瘮?shù)。
    因此,為了在C++代碼中調(diào)用用C寫成的庫文件,就需要用extern "C"來告訴編譯器:這是一個(gè)用C寫成的庫文件,請用C的方式來鏈接它們。
    比如,現(xiàn)在我們有了一個(gè)C庫文件,它的頭文件是f.h,產(chǎn)生的lib文件是f.lib,那么我們?nèi)绻贑++中使用這個(gè)庫文件,我們需要這樣寫: extern "C"
    {
    #include "f.h"
    }
    回到上面的問題,如果要改正鏈接錯(cuò)誤,我們需要這樣子改寫test.cxx: extern "C"
    {
    extern void f1();
    }
    int main()
    {
    f1();
    return 0;
    }
    重新編譯并且鏈接就可以過去了.
    總結(jié)
    C和C++對函數(shù)的處理方式是不同的.extern "C"是使C++能夠調(diào)用C寫作的庫文件的一個(gè)手段,如果要對編譯器提示使用C的方式來處理函數(shù)的話,那么就要使用extern "C"來說明。