C++中是如何調(diào)用C接口的？

前言

如何在C++代碼中調(diào)用寫好的C接口？你可能會奇怪，C++不是兼容C嗎？直接調(diào)用不就可以了？這里我們先按下不表，先看看C++如何調(diào)用C代碼接口。

C++如何調(diào)用C接口

為什么會有這樣的情況呢？想象一下，有些接口是用C實現(xiàn)的，并提供了庫，那么C++中該如何使用呢？我們先不做任何區(qū)別對待，看看普通情況下會發(fā)生什么意想不到的事情。
首先提供一個C接口：

//來源：公眾號【編程珠璣】// 博客：https://www.yanbinghu.com
//test.c
#include"test.h"
void testCfun()
{
    printf("I am c fun\n");
    return;
}

為了簡化，我們在這里就不將它做成靜態(tài)庫或者動態(tài)庫了，有興趣的可以參考《靜態(tài)庫制作》自行嘗試。我們在這里編譯成C目標文件：

gcc -c test.c

另外提供一個頭文件test.h：

#include<stdio.h>
void testCfun();

我們的C++代碼調(diào)用如下：

//來源：公眾號【編程珠璣】 博客：https://www.yanbinghu.com
//main.cpp
#include"test.h"
#include<iostream>
using namespace std;
int main(void)
{
    /*調(diào)用C接口*/
    cout<<"start to call c function"<<endl;
    testCfun();
    cout<<"end to call c function"<<endl;
    return 0;
}

編譯：

$ g++ -o main main.cpp test.o
/tmp/ccmwVJqM.o: In function `main':
main.cpp:(.text+0x21): undefined reference to `testCfun()'
collect2: error: ld returned 1 exit status

很不幸，最后的鏈接報錯了，說找不到testCfun，但是我們確實定義了這個函數(shù)。為什么會找不到呢？現(xiàn)在你還會認為C++直接就可以調(diào)用C接口了嗎？

真相

我們都知道，C++中函數(shù)支持重載，而C并不支持。C++為了支持函數(shù)重載，它在“生成”函數(shù)符號信息時，不能僅僅通過函數(shù)名，因為重載函數(shù)的函數(shù)名都是一樣的，所以它還要根據(jù)入?yún)ⅲ臻g等信息來確定唯一的函數(shù)簽名?；蛘哒fC++生成函數(shù)簽名的方式與C不一致，所以即便是函數(shù)名一樣，對于C和C++來說，它們最終的函數(shù)簽名還是不一樣。當然這里又是另外一回事了，我們不細說。我們看看兩個文件里的函數(shù)符號有什么區(qū)別：

$ nm test.o|grep testCfun
0000000000000000 T testCfun
$ nm main.o|grep testCfun
                U _Z8testCfunv

所以它們兩個能鏈接在一起才真是奇怪了呢！名字都不同，還怎么鏈接？

如何處理

那么如何處理呢？很顯然，我們必須告訴鏈接器，這是一個C接口，而不是C++接口，所以需要加入 extern C，我們修改test.h

#include<stdio.h>
extern "C"{
void testCfun();
}

這里用extern "C"將testCfun接口包裹起來，告訴編譯器，這里的是C代碼哈，你要按C代碼的方式處理。再次編譯：

$ g++ -o main main.cpp test.o
$ ./main
start to call c function
I am c fun
end to call c function

看終端輸出，完美！

優(yōu)化

雖然上面的C接口可以被C++正常調(diào)用了，但是如果這個C接口要被C代碼調(diào)用呢？增加main.c內(nèi)容如下

//main.c
#include"test.h"
int main(void)
{
    /*調(diào)用C接口*/
    testCfun();
    return 0;
}

編譯：

$ gcc -o main main.c test.c
In file included from main.c:2:0:
test.h:2:8: error: expected identifier or '(' before string constant
 extern "C"{
        ^
In file included from test.c:2:0:
test.h:2:8: error: expected identifier or '(' before string constant
 extern "C"{

不出意外，又報錯了，很顯然，C語言中并沒有extern "C"這樣的寫法，所以為了能使得test.c的代碼既能被C++調(diào)用，也能被C調(diào)用，需要改寫成下面這樣：

#include<stdio.h>
#ifdef __cplusplus
extern "C"{
#endif

void testCfun();

#ifdef __cplusplus
}
#endif

這里通過__cplusplus宏來控制是否需要extern “C”，如果是C++編譯器，那么extern "C"部分就會被預(yù)處理進去，這樣test.c代碼就可以既用于C++，也可以用于C啦。

趕快去你的C項目代碼頭文件中看看，是不是也有這樣的代碼段呢？

來源：公眾號【編程珠璣】，專注但不限于分享計算機編程基礎(chǔ)，Linux，C語言，C++，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，工具，資源等編程相關(guān)[原創(chuàng)]技術(shù)文章。博客：https://www.yanbinghu.com

問題

為什么我們在C++代碼中可以直接調(diào)用一些標準C庫函數(shù)呢？即使你在main函數(shù)中調(diào)用printf等函數(shù)，它也不會出現(xiàn)鏈接錯誤。因為庫函數(shù)已經(jīng)有了類似的處理了。

如果你還是不確定，你可以先預(yù)處理：

$ g++ -E main.i main.cpp

去生成的main.i文件中找一找，是不是有extern "C"。

總結(jié)

C++支持重載，而C不支持，C++并不能直接調(diào)用C代碼寫好的接口，因此如果你的C代碼想要能夠被C調(diào)用，也想被C++調(diào)用，那么別忘了extern "C"。