Extern “C”揭秘

Extern “C”揭秘

我最终还是决定就extern “C”发表一篇小布丁了，网上不乏关于这个得介绍，但是我看了很多不是讲解的过于繁杂，就是过于简单，没有抓住本质。在这里，我尽可能用最精炼的语言来给大家介绍一下Extern “C”，如有不足，欢迎指正。

 1.深层揭密extern "C"

 extern "C" 包含双重含义，从字面上即可得到：首先，被它修饰的目标是“extern”的；其次，被它修饰的目标是“C”的。让我们来详细解读这两重含义。（1）被extern "C"限定的函数或变量是extern 类型的； extern 是C/C++语言中表明函数和全局变量作用范围（可见性）的关键字，该关键字告诉编译器，其声明的函数和变量可以在本模块或其它模块中使用。  与extern 对应的关键字是static，被它修饰的全局变量和函数只能在本模块中使用。因此，一个函数或变量只可能被本模块使用时，其不可能被extern “C”修饰。（2）被extern "C"修饰的变量和函数是按照C 语言方式编译和连接的；

2.那么什么是C编译连接方式，什么又是C++连接方式呢？

（1）首先看看C++中对类似C 的函数是怎样编译的。 作为一种面向对象的语言，C++支持函数重载，而过程式语言C 则不支持。函数被C++编译后在符号库中的名字与C 语言的不同。例如，假设某个函数的原型为：

void foo( int x, int y );该函数被C 编译器编译后在符号库中的名字为_foo，而C++编译器则会产生像_foo_int_int 之类的名字（不同的编译器可能生成的名字不同，但是都采用了相同的机制）。

_foo_int_int 这样的名字包含了函数名、函数参数数量及类型信息，C++就是靠这种机制来实现函数重载的。例如，在C++中，函数void foo( int x, int y )与void foo( int x, float y )编译生成的符号是不相同的，后者为_foo_int_float。同样地，C++中的变量除支持局部变量外，还支持类成员变量和全局变量。用户所编写程序的类成员变量可能与全局变量同名，我们以"."来区分。而本质上，编译器在进行编译时，与函数的处理相似，也为类中的变量取了一个独一无二的名字，这个名字与用户程序中同名的全局变量名字不同。

（2）未加extern "C"声明时的连接方式

假设在C++中，模块A 的头文件如下：

// 模块A 头文件 moduleA.h

#ifndef MODULE_A_H

#define MODULE_A_H

int foo( int x, int y );

#endif

在模块B 中引用该函数：

// 模块B 实现文件 moduleB.cpp

#include "moduleA.h"

foo(2,3);

实际上，在连接阶段，连接器会从模块A 生成的目标文件moduleA.obj 中寻找_foo_int_int 这样的符号！

（3）加extern "C"声明后的编译和连接方式 

加extern "C"声明后，模块A 的头文件变为：

// 模块A 头文件 moduleA.h

#ifndef MODULE_A_H

#define MODULE_A_H

extern "C" int foo( int x, int y );

#endif 

在模块B 的实现文件中仍然调用foo( 2,3 )，

其结果是：

（1）模块A 编译生成foo 的目标代码时，没有对其名字进行特殊处理，采用了C 语言的方式；

（2）连接器在为模块B 的目标代码寻找foo(2,3)调用时，寻找的是未经修改的符号名_foo。 如果在模块A 中函数声明了foo 为extern "C"类型，而模块B 中包含的是extern int foo( int x,int y ) ，则模块B 找不到模块A 中的函数；反之亦然。

了解了上面的基本内容，下面我们来实战操练一下，其实extern “C”主要的用途就是实现C语言与C++的混合编程。

3.C语言与C++混合编程

在介绍C语言与C++混合编程之前，首先要记住一个准则：C语言中不支持extern “C”关键字，只有在C++中才支持。

（1）在C++语言中使用C代码

当C++中要使用C语言中的头文件时候，应该添加extern “C”关键字进行修饰。

例如，编写的C++引用C 函数例子工程中包含的三个文件的源代码如下

C语言中cExample.h头文件：

C语言中实现文件：

C++语言中cpp文件

注意在CPP文件中引用C语言的头文件时候，一定要加上extern ”C“关键字。

反之如果不加呢，会出现什么情况，我们来试验一下。将cpp文件改成，下面的情形，去掉extern “C”关键字，直接包含。

编译不会出现错误，连接的时候出现错误。如下：

（2）在C语言中使用C++代码

 例如，编写的C 引用C++函数例子工程中包含的三个文件的源代码如下：

//C++头文件 cppExample.h

#ifndef CPP_EXAMPLE_H

#define CPP_EXAMPLE_H

extern "C" int add( int x, int y );

#endif

//C++实现文件 cppExample.cpp

#include "cppExample.h"

int add( int x, int y )

{

return x + y;

}

/* C 实现文件 cFile.c

extern int add( int x, int y );

int main( int argc, char* argv[] )

{

add( 2, 3 );

return 0;

}

注意：如果将C++的cppExample.h文件中的“C”去掉，编译的时候没有错误，链接的时候出现错误。

原因是：main（）函数中，当连接到add（2,3）的时候，在这个函数中是按照C的方式进行编译连接，函数名为add没有变化。它到模块cppExample.cpp中找不到add的函数名，它能找到的只可能是_add_int_int之类的名字，因为在这个模块中是按照C++的方式进行编译连接的。所以会出现错误。

如果在c文件中你说我不想按照extern int add （int x,int y）的方式引用add函数，我要用包含头文件的方式进行。于是将c文件修改成下面的样子：

编译时候会出现错误：

原因：违反了上面的原则，在C语言中不支持extern “C”关键字。此时只要将cppExample.h中extern “C”中的“C”去掉。

以上就是整篇文章的内容了，希望对大家的学习有所帮助，最后还是那句话，欢迎拍砖。