




2. 一組聲明的鏈接規(guī)范,比如:
對我們之前的例子而言,如果我們把頭文件my_handle.h的內容改成:
然后使用C++編譯器重新編譯my_handle_client.cpp,所生成目標文件my_handle_client.o中的符號表就變?yōu)椋?/span>
從中我們可以看出,此時,用extern "C" 修飾了的聲明,其生成的符號和C語言編譯器生成的符號保持了一致。這樣,當你再次把my_handle.o和my_handle_client.o放在一起鏈接的時候,就不會再有之前的“符號未定義”錯誤了。
但此時,如果你重新編譯my_handle.c,C語言編譯器將會報告“語法錯誤”,因為extern"C"是C++的語法,C語言編譯器不認識它。此時,可以按照我們之前已經討論的,使用宏__cplusplus來識別C和C++編譯器。修改后的my_handle.h的代碼如下:
小心門后的未知世界
在我們清楚了 extern "C" 的來歷和用途之后,回到我們本來的話題上,為什么不能把#include 指令放置在 extern "C" { ... } 里面?我們先來看一個例子,現(xiàn)有a.h,b.h,c.h以及foo.cpp,其中foo.cpp包含c.h,c.h包含b.h,b.h包含a.h,如下:
現(xiàn)使用C++編譯器的預處理選項來編譯foo.cpp,得到下面的結果:
正如你看到的,當你把#include指令放置在extern "C" { }里的時候,則會造成extern "C" { } 的嵌套。這種嵌套是被C++規(guī)范允許的。當嵌套發(fā)生時,以最內層的嵌套為準。比如在下面代碼中,函數(shù)foo會使用C++的鏈接規(guī)范,而函數(shù)bar則會使用C的鏈接規(guī)范。
如果能夠保證一個C語言頭文件直接或間接依賴的所有頭文件也都是C語言的,那么按照C++語言規(guī)范,這種嵌套應該不會有什么問題。但具體到某些編譯器的實現(xiàn),比如MSVC2005,卻可能由于 extern "C" { } 的嵌套過深而報告錯誤。不要因此而責備微軟,因為就這個問題而言,這種嵌套是毫無意義的。你完全可以通過把#include指令放置在extern "C" { }的外面來避免嵌套。拿之前的例子來說,如果我們把各個頭文件的 #include 指令都移到extern "C" { } 之外,然后使用C++編譯器的預處理選項來編譯foo.cpp,就會得到下面的結果:
這樣的結果肯定不會引起編譯問題的結果——即便是使用MSVC。
把 #include 指令放置在extern "C" { }里面的另外一個重大風險是,你可能會無意中改變一個函數(shù)聲明的鏈接規(guī)范。比如:有兩個頭文件a.h,b.h,其中b.h包含a.h,如下:
按照a.h作者的本意,函數(shù)foo是一個C++自由函數(shù),其鏈接規(guī)范為"C++"。但在b.h中,由于#include "a.h"被放到了extern "C" { }的內部,函數(shù)foo的鏈接規(guī)范被不正確地更改了。
由于每一條 #include 指令后面都隱藏這一個未知的世界,除非你刻意去探索,否則你永遠都不知道,當你把一條條#include指令放置于extern "C" { }里面的時候,到底會產生怎樣的結果,會帶來何種的風險。或許你會說,“我可以去查看這些被包含的頭文件,我可以保證它們不會帶來麻煩”。但,何必呢?畢竟,我們完全可以不必為不必要的事情買單,不是嗎?
Q&A
Q: 難道任何#include指令都不能放在extern "C"里面嗎?A: 正像這個世界的大多數(shù)規(guī)則一樣,總會存在特殊情況。
有時候,你可能利用頭文件機制“巧妙”的解決一些問題。比如,#pragma pack的問題。這些頭文件和常規(guī)的頭文件作用是不一樣的,它們里面不會放置C的函數(shù)聲明或者變量定義,鏈接規(guī)范不會對它們的內容產生影響。這種情況下,你可以不必遵守這些規(guī)則。
更加一般的原則是,在你明白了這所有的原理之后,只要你明白自己在干什么,那就去做吧。
Q: 你只說了不應該放入extern "C"的,但什么可以放入呢?
A: 鏈接規(guī)范僅僅用于修飾函數(shù)和變量,以及函數(shù)類型。所以,嚴格的講,你只應該把這三種對象放置于extern "C"的內部。
但,你把C語言的其它元素,比如非函數(shù)類型定義(結構體,枚舉等)放入extern "C"內部,也不會帶來任何影響。更不用說宏定義預處理指令了。
所以,如果你更加看重良好組織和管理的習慣,你應該只在必須使用extern "C"聲明的地方使用它。即使你比較懶惰,絕大多數(shù)情況下,把一個頭件自身的所有定義和聲明都放置在extern"C"里面也不會有太大的問題。
Q: 如果一個帶有函數(shù)/變量聲明的C頭文件里沒有extern "C"聲明怎么辦?
A: 如果你可以判斷,這個頭文件永遠不可能讓C++代碼來使用,那么就不要管它。
但現(xiàn)實是,大多數(shù)情況下,你無法準確的推測未來。你在現(xiàn)在就加上這個extern "C",這花不了你多少成本,但如果你現(xiàn)在沒有加,等到將來這個頭文件無意中被別人的C++程序包含的時候,別人很可能需要更高的成本來定位錯誤和修復問題。
Q: 如果我的C+ +程序想包含一個C頭文件a . h,它的內容包含了C的函數(shù)/變量聲明,但它們卻沒有使用extern "C"鏈接規(guī)范,該怎么辦?
A: 在a.h里面加上它。
某些人可能會建議你,如果a.h沒有extern "C",而b.cpp包含了a.h,可以在b.cpp里加上 :
這是一個邪惡的方案,原因在之前我們已經闡述。但值得探討的是,這種方案這背后卻可能隱含著一個假設,即我們不能修改a.h。不能修改的原因可能來自兩個方面:
-
頭文件代碼屬于其它團隊或者第三方公司,你沒有修改代碼的權限;
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雖然你擁有修改代碼的權限,但由于這個頭文件屬于遺留系統(tǒng),冒然修改可能會帶來不可預知的問題。
對于第一種情況,不要試圖自己進行workaround,因為這會給你帶來不必要的麻煩。正確的解決方案是,把它當作一個bug,發(fā)送缺陷報告給相應的團隊 或第三方公司。如果是自己公司的團隊或你已經付費的第三方公司,他們有義務為你進行這樣的修改。如果他們不明白這件事情的重要性,告訴他們。如果這些頭文 件屬于一個免費開源軟件,自己進行正確的修改,并發(fā)布patch給其開發(fā)團隊。
在第二種情況下,你需要拋棄掉這種不必要的安全意識。因為,首先,對于大多數(shù)頭文件而言,這種修改都不是一種復雜的,高風險的修改,一切都在可控的范圍之 內;其次,如果某個頭文件混亂而復雜,雖然對于遺留系統(tǒng)的哲學應該是:“在它還沒有帶來麻煩之前不要動它”,但現(xiàn)在麻煩已經來了,逃避不如正視,所以上策 是,將其視作一個可以整理到干凈合理狀態(tài)的良好機會。
Q: 我們代碼中關于extern "C"的寫法如下,這正確嗎?
A: 不確定。
按照C++的規(guī)范定義,__cplusplus 的值應該被定義為199711L,這是一個非零的值;盡管某些編譯器并沒有按照規(guī)范來實現(xiàn),但仍然能夠保證__cplusplus的值為非零——至少我到目前為止還沒有看到哪款編譯器將其實現(xiàn)為0。這種情況下,#if __cplusplus ... #endif完全是冗余的。
但,C++編譯器的廠商是如此之多,沒有人可以保證某款編譯器,或某款編譯器的早期版本沒有將__cplusplus的值定義為0。但即便如此,只要能夠保證宏__cplusplus只在C++編譯器中被預先定義 ,那么,僅僅使用#ifdef __cplusplus ? #endif就足以確保意圖的正確性;額外的使用#if __cplusplus ... #endif反而是錯誤的。
只有在這種情況下:即某個廠商的C語言和C++語言編譯器都預先定義了__cplusplus ,但通過其值為0和非零來進行區(qū)分,使用#if __cplusplus ... #endif才是正確且必要的。
既然現(xiàn)實世界是如此復雜,你就需要明確自己的目標,然后根據目標定義相應的策略。比如:如果你的目標是讓你的代碼能夠使用幾款主流的、正確遵守了規(guī)范的編譯器進行編譯,那么你只需要簡單的使用#ifdef __cplusplus ... #endif就足夠了。
但如果你的產品是一個雄心勃勃的,試圖兼容各種編譯器的(包括未知的)跨平臺產品, 我們可能不得不使用下述方法來應對各種情況 ,其中__ALIEN_C_LINKAGE__是為了標識那些在C和C++編譯中都定義了__cplusplus宏的編譯器。
這應該可以工作,但在每個頭文件中都寫這么一大串,不僅有礙觀瞻,還會造成一旦策略進行修改,就會到處修改的狀況。違反了DRY(Don't Repeat Yourself)原則,你總要為之付出額外的代價。解決它的一個簡單方案是,定義一個特定的頭文件——比如clinkage.h,在其中增加這樣的定義:
以下舉例中c的函數(shù)聲明和定義分別在cfun.h 和 cfun.c 中,函數(shù)打印字符串 “this is c fun call”,c++函數(shù)聲明和定義分別在cppfun.h 和 cppfun.cpp中,函數(shù)打印字符串 "this is cpp fun call", 編譯環(huán)境vc2010.
C++ 調用 C 的方法
c++ 調用 c 的方法,關鍵是要讓c的函數(shù)按照c的方式編譯,而不是c++的方式。(1) cfun.h如下:
cppfun.cpp 如下:
?
(2)cfun.h同上cppfun.cpp 如下:extern"C"{#include"cfun.h"http://注意include語句一定要單獨占一行;}#include"cppfun.h"#include
(3)cfun.h如下:
#ifndef_C_FUN_H_#define_C_FUN_H_ #ifdef__cplusplusextern"C"{#endif voidcfun(); #ifdef__cplusplus}#endif #endifcppfun.cpp如下:
#include"cfun.h"#include"cppfun.h"#includeC調用C++的方法
c調用c++,關鍵是C++ 提供一個符合 C 調用慣例的函數(shù)。
在vs2010上測試時,沒有聲明什么extern等,只在在cfun.c中包含cppfun.h,然后調用cppfun()也可以編譯運行,在gcc下就編譯出錯,按照c++/c的標準這種做法應該是錯誤的。以下方法兩種編譯器都可以運行。
cppfun.h如下:
#ifndef_CPP_FUN_H_#define_CPP_FUN_H_ extern"C"voidcppfun(); #endifcfun.c如下:
//#include"cppfun.h"http://不要包含頭文件,否則編譯出錯#include"cfun.h"#include審核編輯 :李倩
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原文標題:C語言中的extern "C"
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