爲什麼我們需要在C++中使用extern「C」{#include <foo.h>}？

Question

爲什麼我們需要使用：

extern "C" { 
#include <foo.h> 
} 

具體做法是：

• 我們什麼時候應該使用它？

• 在編譯器/鏈接器級別發生什麼事情需要我們使用它？

• 在編譯/鏈接方面，這是否解決了需要我們使用它的問題？

Answer 1

C和C++表面上很相似，但每個編譯成一組非常不同的代碼。當您使用C++編譯器包含頭文件時，編譯器需要C++代碼。但是，如果它是一個C頭文件，那麼編譯器希望包含在頭文件中的數據被編譯爲某種格式 - C++「ABI」或「應用程序二進制接口」，這樣鏈接器就會窒息。這比將C++數據傳遞給期望C數據的函數更可取。

（要進入真正的事實真相，C++的ABI一般‘軋液’它們的功能/方法的名稱，所以調用printf()毫不氣餒的原型C函數的C++實際上會產生代碼調用_Zprintf，加）

因此：使用extern "C" {...};包括交流標題 - 這很簡單。否則，你在編譯代碼時會出現不匹配，鏈接器會窒息。然而，對於大多數頭文件，您甚至不需要extern，因爲大多數系統C頭文件已經說明了它們可能包含在C++代碼中並且已經代碼爲extern。

Answer 2

它與不同的編譯器執行名稱修改的方式有關。 C++編譯器將以與C編譯器完全不同的方式來壓縮從頭文件導出的符號的名稱，因此，當您嘗試鏈接時，會出現鏈接器錯誤，指出缺少符號。

爲了解決這個問題，我們告訴C++編譯器以「C」模式運行，所以它會以與C編譯器相同的方式執行名稱修改。完成後，鏈接器錯誤得到修復。

Answer 3

這是用來解決名稱修改問題。 extern C意味着這些函數處於「扁平」C風格的API中。

Answer 4

C++編譯器創建的符號名稱與C編譯器不同。因此，如果您試圖調用駐留在C文件中的函數（編譯爲C代碼），則需要告訴C++編譯器它正在嘗試解析的符號名稱與默認的符號名稱不同;否則鏈接步驟將失敗。

Answer 5

在C++中，可以有不同的實體共享一個名稱。例如，下面是功能列表中的所有命名富：

• A::foo()
• B::foo()
• C::foo(int)
• C::foo(std::string)

爲了所有這些，C++編譯器之間的區別將在稱爲名稱 - 裝飾或裝飾的過程中爲每個名稱創建獨特的名稱。 C編譯器不這樣做。而且，每個C++編譯器都可以做到這一點，但方式不同。

extern「C」告訴C++編譯器不要對花括號內的代碼執行任何名稱修改。這允許你從C++中調用C函數。

Answer 6

C和C++對符號的名稱有不同的規則。符號是鏈接器如何知道編譯器生成的一個目標文件中的函數「openBankAccount」的調用是對另一個由不同源文件通過相同（或兼容）文件生成的另一個目標文件中稱爲「openBankAccount」的函數的引用。編譯器。這使您可以從多個源文件中創建程序，這對於處理大型項目是一種解脫。

在C中，規則非常簡單，無論如何，符號都在單個名稱空間中。所以整數「socks」存儲爲「socks」，而函數count_socks存儲爲「count_socks」。

鏈接器是爲C語言和C語言等其他語言構建的，具有這種簡單的符號命名規則。所以鏈接器中的符號只是簡單的字符串。

但是在C++中，語言讓你擁有命名空間，多態以及與這樣一個簡單規則相沖突的各種其他事物。所有稱爲「add」的六個多態函數都需要具有不同的符號，否則錯誤的函數將被其他目標文件使用。這是通過「搗毀」（這是一個技術術語）符號的名稱來完成的。當將C++代碼鏈接到C庫或代碼時，需要使用C語言編寫的任何東西（例如C庫的頭文件）的外部「C」來告訴C++編譯器這些符號名稱不會被損壞，而其餘的C++代碼當然必須被破壞或不起作用。

Answer 7

我們什麼時候應該使用它？

當你連接C libaries到C++對象文件

什麼是在要求我們 使用它 編譯器/連接水平發生了什麼？

C和C++使用不同的符號命名方案。這告訴鏈接器在給定庫中鏈接時使用C的方案。

如何在編制方面/聯 這是否解決了這 要求我們使用它的問題？

使用C命名方案可以引用C樣式的符號。否則，鏈接器會嘗試不起作用的C++風格的符號。

Answer 8

extern "C" {}構造函數指示編譯器不要對花括號中聲明的名稱執行修改。通常，C++編譯器會「增強」函數名稱，以便對參數和返回值的類型信息進行編碼;這被稱爲損壞的名稱。 extern "C"構造可防止損壞。

它通常在C++代碼需要調用C語言庫時使用。它也可以在將C++函數（例如，從DLL）公開給C客戶端時使用。

Answer 9

extern「C」確定應如何命名生成的對象文件中的符號。如果一個函數聲明爲不帶外部「C」，那麼目標文件中的符號名將使用C++名稱修飾。這是一個例子。

鑑於TEST.C像這樣：

void foo() { } 

編譯並在目標文件中列出符號給出：

$ g++ -c test.C 
$ nm test.o 
0000000000000000 T _Z3foov 
       U __gxx_personality_v0 

foo的功能實際上是所謂的 「_Z3foov」。該字符串包含返回類型和參數的類型信息等等。如果你不是寫TEST.C這樣的：

extern "C" { 
    void foo() { } 
} 

然後編譯看看符號：

$ g++ -c test.C 
$ nm test.o 
       U __gxx_personality_v0 
0000000000000000 T foo 

你得到C鏈接。對象文件中的「foo」函數的名稱只是「foo」，並沒有來自名稱修飾的所有花式類型信息。

如果與它一起編譯的代碼是用C編譯器編譯的，但您試圖從C++調用它，那麼通常在extern「C」{}中包含一個頭文件。當你這樣做時，你告訴編譯器頭中的所有聲明都將使用C鏈接。當你鏈接你的代碼時，你的.o文件將包含對「foo」的引用，而不是「_Z3fooblah」，它有望匹配你連接的庫中的任何內容。

大多數現代化的圖書館都會在這些標題周圍放置警衛，以便符號可以通過正確的鏈接進行聲明。例如在很多標準的頭，你會發現：

#ifdef __cplusplus 
extern "C" { 
#endif 

... declarations ... 

#ifdef __cplusplus 
} 
#endif 

這可以確保當C++代碼包括頭，在你的目標文件匹配什麼是在C庫中的符號。你只需要在你的C頭部附近放置extern「C」{}，如果它是舊的，並且已經沒有這些防護。

Answer 10

只要包含一個頭文件，就可以隨時使用extern「C」，該頭文件定義駐留在由C編譯器編譯的文件中的函數，用於C++文件。 （許多標準的C庫可能會在其標題中包含此檢查以便開發人員更簡單）

例如，如果您有一個包含3個文件的項目，util.c，util.h和main.cpp以及兩者.c和.cpp文件用C++編譯器（g ++，cc等）編譯，那麼它不是真的需要，甚至可能導致鏈接器錯誤。如果您的構建過程對util.c使用常規C編譯器，那麼在包含util.h時將需要使用extern「C」。

發生了什麼事情是C++在其名稱中編碼函數的參數。這是函數重載的工作原理。所有傾向於發生在C函數中的是在名稱的開頭添加下劃線（「_」）。如果不使用extern「C」，當函數的實際名稱是_DoSomething（）或者僅僅是DoSomething（）時，鏈接器將尋找名爲DoSomething @@ int @ float（）的函數。

使用extern「C」通過告訴C++編譯器它應該查找一個遵循C命名約定而不是C++的函數來解決上述問題。