提问人:Litherum 提问时间:6/25/2009 最后编辑:Ciro Santilli OurBigBook.comLitherum 更新时间:6/9/2023 访问量:1193608
C++ 中外部“C”的作用是什么?
What is the effect of extern "C" in C++?
答:
它通知 C++ 编译器在链接时以 C 样式查找这些函数的名称,因为在链接阶段用 C 和 C++ 编译的函数的名称不同。
它以这样一种方式更改函数的链接,以便可以从 C 调用该函数。在实践中,这意味着函数名称没有被破坏。
评论
undname
extern "C"
使 C++ 中的函数名称具有 C 链接(编译器不会破坏名称),以便客户端 C 代码可以使用仅包含函数声明的 C 兼容头文件链接到(使用)您的函数。函数定义包含在二进制格式(由 C++ 编译器编译)中,然后客户端 C 链接器将使用 C 名称链接到该格式。
由于 C++ 具有函数名称重载,而 C 没有,因此 C++ 编译器不能仅将函数名称用作要链接到的唯一 ID,因此它通过添加有关参数的信息来破坏名称。C 编译器不需要修改名称,因为您不能在 C 中重载函数名称。当您在 C++ 中声明函数具有链接时,C++ 编译器不会将参数/参数类型信息添加到用于链接的名称中。extern "C"
如您所知,您可以显式指定对每个单独声明/定义的链接,或者使用块对一系列声明/定义进行分组以具有特定的链接:extern "C"
extern "C" void foo(int);
extern "C"
{
void g(char);
int i;
}
如果您关心技术细节,它们列在 C++03 标准的第 7.5 节中,这里有一个简短的总结(重点是):extern "C"
extern "C"
是连杆规格- 每个编译器都需要提供“C”链接
- 链接规范应仅在命名空间范围内发生
所有函数类型、函数名称和变量名称都有语言链接参见 Richard 的评论: 只有具有外部链接的函数名称和变量名称才具有语言链接- 具有不同语言链接的两种函数类型是不同的类型,即使其他方面相同
- 连杆规格嵌套,内联件决定最终连杆
extern "C"
对于类成员被忽略- 最多一个具有特定名称的函数可以具有“C”链接(无论命名空间如何)
参见 Richard 的评论: inside 是有效的;如此声明的实体具有内部联系,因此没有语言联系extern “C”
强制函数具有外部链接(不能使其静态)static
extern "C"
- 从 C++ 到用其他语言定义的对象以及用其他语言用 C++ 定义的对象的链接是实现定义的,并且依赖于语言。只有当两种语言实现的对象布局策略足够相似时,才能实现这种联动
评论
extern "C"
extern "C" { int i; }
void g(char);
extern "C" { extern int i; }
extern "C" int i;
extern "C" { extern int i; }
在每个 C++ 程序中,所有非静态函数在二进制文件中都表示为符号。这些符号是特殊文本字符串,用于唯一标识程序中的函数。
在 C 语言中,符号名称与函数名称相同。这是可能的,因为在 C 语言中,没有两个非静态函数可以具有相同的名称。
由于 C++ 允许重载,并且具有许多 C 所没有的功能(如类、成员函数、异常规范),因此不可能简单地使用函数名称作为符号名称。为了解决这个问题,C++ 使用所谓的名称修改,它将函数名称和所有必要的信息(如参数的数量和大小)转换为一些看起来很奇怪的字符串,仅由编译器和链接器处理。
因此,如果您将一个函数指定为 extern C,编译器不会对它执行名称修改,而是可以直接使用 使用其符号名称作为函数名称进行访问。
这在使用和调用此类函数时会派上用场。dlsym()
dlopen()
评论
extern "C"
旨在被 C++ 编译器识别,并通知编译器所记录的函数正在(或将要)以 C 样式编译,以便在链接时,它从 C 链接到函数的正确版本。
只是想添加一些信息,因为我还没有看到它发布。
你经常会在 C 头中看到这样的代码:
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
// all of your legacy C code here
#ifdef __cplusplus
}
#endif
这实现的是,它允许您将该 C 头文件与 C++ 代码一起使用,因为将定义宏。但是,您仍然可以将它与旧版 C 代码一起使用,其中未定义宏,因此它不会看到唯一的 C++ 构造。__cplusplus
虽然,我也看到了 C++ 代码,例如:
extern "C" {
#include "legacy_C_header.h"
}
我想这完成了同样的事情。
不确定哪种方式更好,但我都见过。
评论
extern "C"
extern "C"
g++
extern "C"
不是任何 C 头都可以通过简单地包装在外部“C”中来与 C++ 兼容。当 C 标头中的标识符与 C++ 关键字冲突时,C++ 编译器将对此提出申诉。
例如,我看到以下代码在 g++ 中失败:
extern "C" {
struct method {
int virtual;
};
}
有点道理,但在将 C 代码移植到 C++ 时要记住这一点。
评论
extern "C"
表示使用 C 链接,如其他答案所述。这并不意味着“将内容编译为 C”或任何东西。 在 C++ 中无效,指定不同的链接不会改变这一点。int virtual;
-Wextra
extern "C" {...}
我之前对 dll(动态链接库)文件使用了 'extern “C”' 来使 etc. main() 函数“可导出”,以便以后可以在 dll 的另一个可执行文件中使用它。 也许我曾经使用它的例子可能很有用。
DLL文件
#include <string.h>
#include <windows.h>
using namespace std;
#define DLL extern "C" __declspec(dllexport)
//I defined DLL for dllexport function
DLL main ()
{
MessageBox(NULL,"Hi from DLL","DLL",MB_OK);
}
EXE文件
#include <string.h>
#include <windows.h>
using namespace std;
typedef LPVOID (WINAPI*Function)();//make a placeholder for function from dll
Function mainDLLFunc;//make a variable for function placeholder
int main()
{
char winDir[MAX_PATH];//will hold path of above dll
GetCurrentDirectory(sizeof(winDir),winDir);//dll is in same dir as exe
strcat(winDir,"\\exmple.dll");//concentrate dll name with path
HINSTANCE DLL = LoadLibrary(winDir);//load example dll
if(DLL==NULL)
{
FreeLibrary((HMODULE)DLL);//if load fails exit
return 0;
}
mainDLLFunc=(Function)GetProcAddress((HMODULE)DLL, "main");
//defined variable is used to assign a function from dll
//GetProcAddress is used to locate function with pre defined extern name "DLL"
//and matcing function name
if(mainDLLFunc==NULL)
{
FreeLibrary((HMODULE)DLL);//if it fails exit
return 0;
}
mainDLLFunc();//run exported function
FreeLibrary((HMODULE)DLL);
}
评论
extern "C"
__declspec(dllexport)
main
WINAPI
_main
_main@0
void*
反编译 g++
生成的二进制文件以查看发生了什么
main.cpp
void f() {}
void g();
extern "C" {
void ef() {}
void eg();
}
/* Prevent g and eg from being optimized away. */
void h() { g(); eg(); }
编译并反汇编生成的 ELF 输出:
g++ -c -std=c++11 -Wall -Wextra -pedantic -o main.o main.cpp
readelf -s main.o
输出包含:
8: 0000000000000000 7 FUNC GLOBAL DEFAULT 1 _Z1fv
9: 0000000000000007 7 FUNC GLOBAL DEFAULT 1 ef
10: 000000000000000e 17 FUNC GLOBAL DEFAULT 1 _Z1hv
11: 0000000000000000 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT UND _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
12: 0000000000000000 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT UND _Z1gv
13: 0000000000000000 0 NOTYPE GLOBAL DEFAULT UND eg
解释
我们看到:
ef
并存储在与代码中同名的符号中eg
其他符号被破坏了。让我们解开它们:
$ c++filt _Z1fv f() $ c++filt _Z1hv h() $ c++filt _Z1gv g()
结论:以下两种符号类型均未损坏:
- 定义
- 已声明但未定义 (),在链接或运行时从另一个对象文件提供
Ndx = UND
因此,您在致电时将需要两者:extern "C"
- 来自 C++ 的 C:告诉期望由
g++
gcc
- 来自 C 的 C++:告诉生成未损坏的符号以供使用
g++
gcc
在外部 C 中不起作用的东西
很明显,任何需要名称修改的 C++ 功能都无法在 :extern C
extern "C" {
// Overloading.
// error: declaration of C function ‘void f(int)’ conflicts with
void f();
void f(int i);
// Templates.
// error: template with C linkage
template <class C> void f(C i) { }
}
C++ 示例中的最小可运行的 C
为了完整起见,对于新手,另请参阅:如何在 C++ 项目中使用 C 源文件?
从 C++ 调用 C 非常简单:每个 C 函数只有一个可能的非修改符号,因此不需要额外的工作。
main.cpp
#include <cassert>
#include "c.h"
int main() {
assert(f() == 1);
}
e..
#ifndef C_H
#define C_H
/* This ifdef allows the header to be used from both C and C++
* because C does not know what this extern "C" thing is. */
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
int f();
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
c.c
#include "c.h"
int f(void) { return 1; }
跑:
g++ -c -o main.o -std=c++98 main.cpp
gcc -c -o c.o -std=c89 c.c
g++ -o main.out main.o c.o
./main.out
没有链接失败,并显示:extern "C"
main.cpp:6: undefined reference to `f()'
因为期望找到一个残缺不全的,这没有产生。g++
f
gcc
C示例中可运行的最小C++
从 C 调用 C++ 有点困难:我们必须手动创建我们想要公开的每个函数的非损坏版本。
在这里,我们说明了如何向 C 公开 C++ 函数重载。
main.c
#include <assert.h>
#include "cpp.h"
int main(void) {
assert(f_int(1) == 2);
assert(f_float(1.0) == 3);
return 0;
}
cpp.h
#ifndef CPP_H
#define CPP_H
#ifdef __cplusplus
// C cannot see these overloaded prototypes, or else it would get confused.
int f(int i);
int f(float i);
extern "C" {
#endif
int f_int(int i);
int f_float(float i);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
cpp.cpp
#include "cpp.h"
int f(int i) {
return i + 1;
}
int f(float i) {
return i + 2;
}
int f_int(int i) {
return f(i);
}
int f_float(float i) {
return f(i);
}
跑:
gcc -c -o main.o -std=c89 -Wextra main.c
g++ -c -o cpp.o -std=c++98 cpp.cpp
g++ -o main.out main.o cpp.o
./main.out
如果没有它,它会失败,并显示:extern "C"
main.c:6: undefined reference to `f_int'
main.c:7: undefined reference to `f_float'
因为生成了无法找到的残缺符号。g++
gcc
当我包含来自 C++ 的 C 标头时,外部“c”
在哪里?
- C++版本的 C 头文件(例如)可能依赖于 https://gcc.gnu.org/onlinedocs/cpp/System-Headers.html 提到的内容:“在某些目标上,例如 RS/6000 AIX,GCC 在编译为 C++ 时会用'extern ”C''块隐式地将所有系统头文件括起来“,但我没有完全确认。
cstdio
#pragma GCC system_header
- POSIX 标头,如:我是否需要外部“C”块来包含标准 POSIX C 标头? via ,在 Ubuntu 20.04 上复制。 包含在 中。
/usr/include/unistd.h
__BEGIN_DECLS
__BEGIN_DECLS
#include <features.h>
在 Ubuntu 18.04 中测试。
评论
extern "C" {
__BEGIN_DECLS
cstdio
#pragma GCC system_header
#include <features.h>
extern "C"
是一个链接规范,用于调用 Cpp 源文件中的 C 函数。我们可以调用 C 函数,编写变量,并包含标头。函数在外部实体中声明,并在外部定义。语法是
类型 1:
extern "language" function-prototype
类型 2:
extern "language"
{
function-prototype
};
例如:
#include<iostream>
using namespace std;
extern "C"
{
#include<stdio.h> // Include C Header
int n; // Declare a Variable
void func(int,int); // Declare a function (function prototype)
}
int main()
{
func(int a, int b); // Calling function . . .
return 0;
}
// Function definition . . .
void func(int m, int n)
{
//
//
}
C++ 修改函数名称以从过程语言创建面向对象的语言
大多数编程语言都不是建立在现有编程语言之上的。C++ 建立在 C 之上,此外,它是一种从过程编程语言构建的面向对象的编程语言,因此有 C++ 表达式提供与 C 的向后兼容性。extern "C"
让我们看一下下面的例子:
#include <stdio.h>
// Two functions are defined with the same name
// but have different parameters
void printMe(int a) {
printf("int: %i\n", a);
}
void printMe(char a) {
printf("char: %c\n", a);
}
int main() {
printMe('a');
printMe(1);
return 0;
}
C 编译器不会编译上述示例,因为同一函数被定义了两次(即使它们具有不同的参数 vs )。printMe
int a
char a
gcc -o printMe printMe.c && ./printMe;
1 个错误。PrintMe 被定义了不止一次。
但是,C++ 编译器将编译上述示例。它不在乎被定义两次。printMe
g++ -o printMe printMe.c && ./printMe;
这是因为 C++ 编译器根据函数的参数隐式重命名(修改)函数。该语言被设计为面向对象 - 使用同名的方法(函数)创建不同的类,并基于不同的参数覆盖方法名称(方法覆盖)。
说的是“不要篡改 C 函数名称”extern "C"
尽管 C++ 是基于 C 构建的,但修改可能会导致 C 代码混乱。例如,假设我们有一个名为“parent.c”的旧 C 文件,该文件的函数名称来自不同的头文件,“parent.h”、“child.h”等。如果我们通过 C++ 编译器运行“parent.c”,这将破坏该文件中的函数名称,并且它们将不再与头文件中指定的函数名称匹配。因此,“parent.h”和“child.h”头文件中的函数名称也需要修改。对于一些文件来说,这可能没问题,但如果 C 程序很复杂,修改可能会很慢并导致代码损坏,因此提供一个关键字告诉 C++ 编译器不要修改函数名称可能很方便。include
该关键字告诉 C++ 编译器不要修改(重命名)C 函数名称。extern "C"
例如:
extern "C" void printMe(int a);
评论
extern "C"
dll
当混合使用 C 和 C++ 时(即 a. 从 C++ 调用 C 函数;b. 从 C 调用 C++ 函数),C++ 名称篡改会导致链接问题。从技术上讲,仅当被调用方函数已使用相应的编译器编译为二进制文件(很可能是 *.a 库文件)时,才会发生此问题。
因此,我们需要使用extern“C”来禁用C++中的名称修改。
这个答案是为那些不耐烦/有最后期限的人准备的,下面只有部分/简单的解释:
- 在 C++ 中,您可以通过重载在类中具有相同的名称(例如,因为它们都是相同的名称,因此无法从 dll 等中按原样导出)这些问题的解决方案是将它们转换为不同的字符串(称为符号),符号帐户函数的名称,以及参数,因此这些函数中的每一个甚至具有相同的名称, 可以唯一标识(也称为名称修改)
- 在 C 语言中,你没有重载,函数名称是唯一的(因此,不需要一个单独的字符串来唯一标识函数名称,所以符号本身就是函数名称)
因此
,在 C++ 中,使用 Name mangling 对 C 中的每个函数进行唯一标识,即使没有名称 mangling 对每个函数
进行唯一标识
要更改 C++ 的行为,即指定不应对特定函数进行名称修改,无论出于何种原因,都可以在函数名称之前使用 extern “C”,例如从 dll 导出具有特定名称的函数以供其客户端使用。
阅读其他答案,以获得更详细/更正确的答案。
在不与其他好的答案冲突的情况下,我将添加一些我的例子。
C++编译器究竟是做什么的:它在编译过程中破坏了名称,因此我们需要告诉编译器特殊对待实现。C
当我们制作 C++ 类并添加 时,我们告诉 C++ 编译器我们正在使用 C 调用约定。extern "C"
原因(我们从 C++ 调用 C 实现):要么我们想从 C++ 调用 C 函数,要么从 C 调用 C++ 函数(C++ 类......等在 C 中不起作用)。
评论
由 C 编译器编译的函数 void f() 和由 C++ 编译器编译的同名函数 void f() 不是同一个函数。如果用 C 编写该函数,然后尝试从 C++ 调用它,则链接器将查找 C++ 函数,而不是查找 C 函数。
extern “C” 告诉 C++ 编译器你有一个由 C 编译器编译的函数。一旦你告诉它它是由 C 编译器编译的,C++ 编译器就会知道如何正确调用它。
它还允许 C++ 编译器以 C 编译器可以调用它的方式编译 C++ 函数。该函数正式是一个 C 函数,但由于它是由 C++ 编译器编译的,因此它可以使用所有 C++ 功能并具有所有 C++ 关键字。
评论
extern "C"
GCC 最近似乎也支持名称修改。即使在内部,如果您使用类或重载,它也会自动破坏。extern "c"
#include <stdio.h>
extern "C"{
struct myint{
int i;
};
struct myint2
{
int a;
myint2(int a): a(a) {};
operator myint() const {return myint{a};}
};
}
void f1(myint i){
printf("%d", i.i);
}
int main(){
myint2 a(1);
f1(a);
}
我什至使用了很多cpp功能。但是代码编译和运行正常。如果你,你可以看到不是残缺的,但 myint 是。nm
main
有趣的是,Visual Studio 和 dumpbin 都没有出现在这个线程中(直到现在)。所以我也想添加一些关于这方面的信息。
(如果有意义,我们也可以将其合并到上述任何答案中。我不确定这里的 SO 哲学。)
使用 Visual Studio 编译器进行编译时,每个符号前面都有一个前导下划线。
示例:编译extern "C"
extern "C"
void cf () {}
void cppf () {}
在生成的对象上运行,符号如下所示:dumpbin /symbols
01A 00000000 SECT7 notype () External | _cf
01B 00000000 SECT5 notype () External | ?cppf@@YAXXZ (void __cdecl cppf(void))
变量也是如此。
typedef struct
{ int a; int b; } CppStruct;
extern "C"
{
typedef struct
{ int a; int b; int c; } CStruct;
CStruct cCStruct;
CppStruct cCppStruct;
}
CStruct cppCStruct;
CppStruct cppCppStruct;
dumpbin /symbols
009 00000000 SECT3 notype External | _cCStruct
00A 0000000C SECT3 notype External | _cCppStruct
00B 00000014 SECT3 notype External | ?cppCStruct@@3UCStruct@@A (struct CStruct cppCStruct)
00C 00000020 SECT3 notype External | ?cppCppStruct@@3UCppStruct@@A (struct CppStruct cppCppStruct)
旁注:对于 C++ 符号,还会在括号中显示未损坏的符号名称。
旁注 2:如您所见,不影响类型定义。dumpbin
extern "C"
小心!如果一个变量在没有之前声明(例如在头文件中),那么它将使用 C++ 链接进行编译,恕不另行通知:extern "C"
extern CppStruct ifcStruct;
extern int ifcVar;
/* ... */
extern "C"
{
CppStruct ifcStruct;
int ifcVar = 0;
}
dumpbin /symbols
00C 00000000 SECT4 notype External | ?ifcStruct@@3UCppStruct@@A (struct CppStruct ifcStruct)
00D 00000008 SECT4 notype External | ?ifcVar@@3HA (int ifcVar)
但是,当一个函数在之前没有 的某个地方声明时,(Microsoft)编译器会给出一个不同的错误消息:extern "C"
test.cpp(20): error C2732: linkage specification contradicts earlier specification for 'ifcf'
test.cpp(20): note: see declaration of 'ifcf'
(此处将讨论造成这种差异的原因。
据我所知,还告诉编译器使用 C 调用约定。
另请参阅从 DLL 导出 C++ 类 - Eli Bendersky 的网站(Google 仍然可以找到它,但该网站似乎已经死了):extern "C"
extern "C" __declspec(dllexport) IKlass* __cdecl create_klass()
让我们按顺序看看每个部分的含义:
extern "C"
- 告诉 C++ 编译器链接器应为此函数使用 C 调用约定和名称修改。名称本身是从 DLL 中导出的,未被破坏 (create_klass
)__declspec(dllexport)
- 告诉链接器从 DLL 中导出符号。或者,可以将名称放在提供给链接器的 .def 文件中。create_klass
create_klass
__cdecl
- 重复使用 C 调用约定(与调用约定相反)。这里不是绝对必要的,但我为了完整性而包含它(在应用程序代码的 typedef 中也是如此)。__stdcall
iklass_factory
这是一个带有示例代码的演示。
由于两个函数共享相同的名称,此代码显然不会在 C 中编译,但可以在 C++ 中编译,这允许重载函数:
#include <stdio.h>
const char* get_message2(void);
int get_message2(char*);
int main() {
char test[] = "BBBBBBB";
get_message2(test);
return 0;
}
const char* get_message2() {
char test[] = "AAAAAAA";
return "message2";
};
int get_message2(char* arg) {
char test[] = "CCCCCCC";
return 0;
}
在 C++ 中,函数名称不是唯一的符号标识符,C++ 编译器根据函数原型为符号名称添加“前缀”和“后缀”:
drazen@HP-ProBook-640G1:~/proba$ readelf -a proba | grep message
34: 0000000000001199 70 FUNC GLOBAL DEFAULT 16 _Z12get_message2v
36: 00000000000011df 72 FUNC GLOBAL DEFAULT 16 _Z12get_message2Pc
但是,如果我们想让我们的函数有一个 C 链接,我们必须添加修饰符extern "C"
const char* get_message2(void);
extern "C" {
int get_message2(char*);
}
现在我们的函数有一个旧的 C 链接:int get_message2(char*);
drazen@HP-ProBook-640G1:~/proba$ readelf -a proba | grep message
32: 00000000000011df 72 FUNC GLOBAL DEFAULT 16 get_message2
35: 0000000000001199 70 FUNC GLOBAL DEFAULT 16 _Z12get_message2v
评论