C++中的extern “C”用法详解

    extern "C"表明了一种编译规约，其中extern是关键字属性，“C”表征了编译器链接规范。对于extern "C"可以理解成在C++/C中的混合编程的编译指令。用“C”来规约在C++中用C的方式进行编译和链接。

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；

2.    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是一个已经定义的外部变量或函数，有了此声明，就可以从声明处起，合法的使用该变量或函数。对于extern变量来说，仅仅是一个变量的声明，其并不是在定义分配内存空间。记住，下列语句：extern int a;仅仅是一个变量的声明，其并不是在定义变量a，并未为a分配内存空间，类型名int可以省略不写。变量a在所有模块中作为一种全局变量只能被定义一次，否则会出现连接错误。

通常，也可以在模块A的头文件中对本模块A提供给其它模块引用的函数和全局变量以关键字extern声明。例如，如果模块B欲引用该模块A中定义的全局变量和函数时只需包含模块A的头文件即可。而且编译阶段，外面是找不到该函数的，但是不报错。link阶段会从定义模块生成的目标代码中找到此函数。

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。

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。从代码到可执行程序需要经过编译和链接两个过程，其中编译阶段会做语法检测，代码展开，另外它还会做一件事，就是将变量转成符号，链接的时候其实是通过符号来定位的。编译器在编译C和C++代码时，将变量转成符号的过程符号名称是不同的，混合编程在链接时就会出现找不到函数的现象。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，生成的新名字称为“mangledname”）。_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。

这样也很容易理解为什么C++支持函数重载而C不支持了，因为C++将函数修饰为符号时把函数的参数类型加进去了，而C却没有，所以在C++下，即便函数名相同，只要参数不同，它们的符号名是不会冲突的。

（1）在C++中引用C语言中的函数，需要在C++头文件里加extern “C”，否则C++编译的时候会找不到符号

/* c语言头文件：cExample.h */

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#ifndef C_EXAMPLE_H #define C_EXAMPLE_H extern int add(int x,int y);    //对其外部函数指定为extern #endif

/* c语言实现文件：cExample.c */

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#include "cExample.h" int add( int x, int y ) {    return x + y; }

// c++实现文件，调用add：cppFile.cpp

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extern "C"  //采用C编译器编译的C语言代码段 {    #include "cExample.c"  } int main(int argc, char* argv[]) {    add(2,3);    return 0; }

 

（2）在C中引用C++语言中的函数，C++的头文件需添加extern "C"，但是在C语言中不能直接引用声明了extern "C"的该头文件，应该仅将C文件中将C++中定义的extern "C"函数声明为extern类型。

1. 在C++的.h文件中用extern “C”{}声明将被C程序使用的函数

//C++头文件 cppExample.h

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#ifndef CPP_EXAMPLE_H #define CPP_EXAMPLE_H extern "C" int add( int x, int y );  //采用C编译器编译的C语言代码段 #endif

2. 在C++的.cpp文件中实现上面的函数

//C++实现文件 cppExample.cpp

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#include "cppExample.h" int add( int x, int y ) {     return x + y; }

3. 在.c文件中用extern声明要使用的C++函数

// C实现文件 cFile.c    注意：切不可在.c文件中包含C++的.h文件，那样编译无法通过

/* 这样会编译出错：#include "cppExample.h" */

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extern int add( int x, int y );    //仅将C文件中将C++中定义的extern "C"函数声明为extern类型 int main( int argc, char* argv[] ) { add( 2, 3 ); return 0; }