c/c++創建動態鏈接庫

c/c++創建動態鏈接庫

extern "C"

C++保留了一部分過程式語言的特點，因而它可以定義不屬於任何類的全局變量和函數。但是，C++畢竟是一種面向對象的程序設計語言，為了支持函數的重載，C++對全局函數的處理方式與C有明顯的不同。
extern "C"的主要作用就是為了能夠正確實現C++代碼調用其他C語言代碼。加上extern "C"後，會指示編譯器這部分代碼按C語言的進行編譯，而不是C++的。由於C++支持函數重載，因此編譯器編譯函數的過程中會將函數的參數類型也加到編譯後的代碼中，而不僅僅是函數名；而C語言並不支持函數重載，因此編譯C語言代碼的函數時不會帶上函數的參數類型，一般之包括函數名。
比如說你用C 開發了一個DLL 庫，為了能夠讓C ++語言也能夠調用你的DLL輸出(Export)的函數，你需要用extern "C"來強制編譯器不要修改你的函數名。
標准頭文件格式：

#ifndef __INCvxWorksh  /*防止該頭文件被重復引用*/
#define __INCvxWorksh

#ifdef __cplusplus    //__cplusplus是cpp中自定義的一個宏
extern "C" {          //告訴編譯器，這部分代碼按C語言的格式進行編譯，而不是C++的
#endif

    /**** some declaration or so *****/  

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* __INCvxWorksh */

extern "C" 包含雙重含義，從字面上即可得到：首先，被它修飾的目標是“extern”的；其次，被它修飾的目標是“C”的。
被extern "C"限定的函數或變量是extern類型的；
1、extern關鍵字
extern是C/C++語言中表明函數和全局變量作用范圍（可見性）的關鍵字，該關鍵字告訴編譯器，其聲明的函數和變量可以在本模塊或其它模塊中使用。
通常，在模塊的頭文件中對本模塊提供給其它模塊引用的函數和全局變量以關鍵字extern聲明。例如，如果模塊B欲引用該模塊A中定義的全局變量和函數時只需包含模塊A的頭文件即可。這樣，模塊B中調用模塊A中的函數時，在編譯階段，模塊B雖然找不到該函數，但是並不會報錯；它會在鏈接階段中從模塊A編譯生成的目標代碼中找到此函數。
與extern對應的關鍵字是static，被它修飾的全局變量和函數只能在本模塊中使用。因此，一個函數或變量只可能被本模塊使用時，其不可能被extern “C”修飾。

2、被extern "C"修飾的變量和函數是按照C語言方式編譯和鏈接的
首先看看C++中對類似C的函數是怎樣編譯的。
作為一種面向對象的語言，C++支持函數重載，而過程式語言C則不支持。函數被C++編譯後在符號庫中的名字與C語言的不同。例如，假設某個函數的原型為：
void foo( int x, int y );
該函數被C編譯器編譯後在符號庫中的名字為_foo，而C++編譯器則會產生像_foo_int_int之類的名字（不同的編譯器可能生成的名字不同，但是都采用了相同的機制，生成的新名字稱為“mangled name”）。
_foo_int_int這樣的名字包含了函數名、函數參數數量及類型信息，C++就是靠這種機制來實現函數重載的。 例如，在C++中，函數void foo( int x, int y )與void foo( int x, float y )編譯生成的符號是不相同的，後者為_foo_int_float。
同樣地，C++中的變量除支持局部變量外，還支持類成員變量和全局變量。用戶所編寫程序的類成員變量可能與全局變量同名，我們以"."來區分。而本質上，編譯器在進行編譯時，與函數的處理相似，也為類中的變量取了一個獨一無二的名字，這個名字與用戶程序中同名的全局變量名字不同。

3、舉例說明
（1）未加extern "C"聲明時的連接方式
假設在C++中，模塊A的頭文件如下：

// 模塊A頭文件　moduleA.h
#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
int foo( int x, int y );
#endif

//在模塊B中引用該函數：
// 模塊B實現文件　moduleB.cpp
#include "moduleA.h"
foo(2,3);

實際上，在連接階段，鏈接器會從模塊A生成的目標文件moduleA.obj中尋找_foo_int_int這樣的符號！

（2）加extern "C"聲明後的編譯和鏈接方式
加extern "C"聲明後，模塊A的頭文件變為：

// 模塊A頭文件　moduleA.h
#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
extern "C" int foo( int x, int y );
#endif

在模塊B的實現文件中仍然調用foo( 2,3 )，其結果是：

<1>A編譯生成foo的目標代碼時，沒有對其名字進行特殊處理，采用了C語言的方式；

<2>鏈接器在為模塊B的目標代碼尋找foo(2,3)調用時，尋找的是未經修改的符號名_foo。

如果在模塊A中函數聲明了foo為extern "C"類型，而模塊B中包含的是extern int foo(int x, int y)，則模塊B找不到模塊A中的函數；反之亦然。

extern “C”這個聲明的真實目的是為了實現C++與C及其它語言的混合編程。

C++代碼調用C語言代碼、在C++的頭文件中使用

在C++中引用C語言中的函數和變量，在包含C語言頭文件（假設為cExample.h）時，需進行下列處理：

 

extern "C"
{
#include "cExample.h"
}

 

而在C語言的頭文件中，對其外部函數只能指定為extern類型，C語言中不支持extern "C"聲明，在.c文件中包含了extern "C"時會出現編譯語法錯誤。

/* c語言頭文件：cExample.h */
#ifndef C_EXAMPLE_H
#define C_EXAMPLE_H
extern int add(int x,int y);     //注:寫成extern "C" int add(int , int ); 也可以
#endif

/* c語言實現文件：cExample.c */
#include "cExample.h"
int add( int x, int y )
{
　return x + y;
}

// c++實現文件，調用add：cppFile.cpp
extern "C"
{
　#include "cExample.h"        //注：此處不妥，如果這樣編譯通不過，換成 extern "C" int add(int , int ); 可以通過
}

int main(int argc, char* argv[])
{
　add(2,3);
　return 0;
}

在C中引用C++語言中的函數和變量時，C++的頭文件需添加extern "C"，但是在C語言中不能直接引用聲明了extern "C"的該頭文件，應該僅將C文件中將C++中定義的extern "C"函數聲明為extern類型

//C++頭文件 cppExample.h
#ifndef CPP_EXAMPLE_H
#define CPP_EXAMPLE_H
extern "C" int add( int x, int y );
#endif

//C++實現文件 cppExample.cpp
#include "cppExample.h"
int add( int x, int y )
{
　return x + y;
}

/* C實現文件 cFile.c
/* 這樣會編譯出錯：#include "cExample.h" */
extern int add( int x, int y );
int main( int argc, char* argv[] )
{
　add( 2, 3 );
　return 0;
}

_declspec(dllexport)和__declspec(dllimport)

__declspec(dllexport)

__declspec(dllexport) 將一個函數聲名為導出函數，就是說這個函數要被包含她的程序之外的程序調用。
extern "C" 指示編譯器用C語言方法給函數命名。
在制作DLL導出函數時由於C++存在函數重載，因此__declspec(dllexport) function(int,int) 在DLL會被decorate，例如被decorate成為 function_int_int，而且不同的編譯器decorate的方法不同，造成了在用GetProcAddress取得function地址時的不便，使用extern "C"時，上述的decorate不會發生，因為C沒有函數重載，但如此一來被extern"C"修飾的函數，就不具備重載能力，可以說extern 和 extern "C"不是一回事。

__declspec(dllimport)

我相信寫WIN32程序的人，做過DLL，都會很清楚__declspec(dllexport)的作用，它就是為了省掉在DEF文件中手工定義導出哪些函數的一個方法。當然，如果你的DLL裡全是C++的類的話，你無法在DEF裡指定導出的函數，只能用__declspec(dllexport)導出類。但是，MSDN文檔裡面，對於__declspec(dllimport)的說明讓人感覺有點奇怪，先來看看MSDN裡面是怎麼說的：

不使用__declspec(dllimport) 也能正確編譯代碼，但使用__declspec(dllimport) 使編譯器可以生成更好的代碼。編譯器之所以能夠生成更好的代碼，是因為它可以確定函數是否存在於 DLL 中，這使得編譯器可以生成跳過間接尋址級別的代碼，而這些代碼通常會出現在跨 DLL 邊界的函數調用中。但是，必須使用__declspec(dllimport) 才能導入 DLL 中使用的變量。

初看起來，這段話前面的意思是，不用它也可以正常使用DLL的導出庫，但最後一句話又說，必須使用__declspec(dllimport) 才能導入 DLL 中使用的變量這個是什麼意思？？

那我就來試驗一下，假定，你在DLL裡只導出一個簡單的類，注意，我假定你已經在項目屬性中定義了 SIMPLEDLL_EXPORT
SimpleDLLClass.h

#ifdef SIMPLEDLL_EXPORT
#define DLL_EXPORT __declspec(dllexport)
#else
#define DLL_EXPORT
#endif
class DLL_EXPORT SimpleDLLClass
{
public:
SimpleDLLClass();
virtual ~SimpleDLLClass();
virtual getValue() { return m_nValue;};
private:
int m_nValue;
};

SimpleDLLClass.cpp

#include "SimpleDLLClass.h"
SimpleDLLClass::SimpleDLLClass()
{
m_nValue=0;
}
SimpleDLLClass::~SimpleDLLClass()
{
}

然後你再使用這個DLL類，在你的APP中include SimpleDLLClass.h時，你的APP的項目不用定義 SIMPLEDLL_EXPORT 所以，DLL_EXPORT 就不會存在了，這個時候，你在APP中，不會遇到問題。這正好對應MSDN上說的__declspec(dllimport)定義與否都可以正常使用。但我們也沒有遇到變量不能正常使用呀。 那好，我們改一下SimpleDLLClass,把它的m_nValue改成static,然後在cpp文件中加一行

int SimpleDLLClass::m_nValue=0;

如果你不知道為什麼要加這一行，那就回去看看C++的基礎。 改完之後，再去LINK一下，你的APP，看結果如何， 結果是LINK告訴你找不到這個m_nValue。明明已經定義了，為什麼又沒有了？？ 肯定是因為我把m_nValue定義為static的原因。但如果我一定要使用Singleton的Design Pattern的話，那這個類肯定是要有一個靜態成員，每次LINK都沒有，那不是完了？ 如果你有Platform SDK，用裡面的Depend程序看一下，DLL中又的確是有這個m_nValue導出的呀。
再回去看看我引用MSDN的那段話的最後一句。 那我們再改一下SimpleDLLClass.h，把那段改成下面的樣子:

#ifdef SIMPLEDLL_EXPORT
#define DLL_EXPORT __declspec(dllexport)
#else
#define DLL_EXPORT __declspec(dllimport)
#endif

再LINK，一切正常。原來dllimport是為了更好的處理類中的靜態成員變量的，如果沒有靜態成員變量，那麼這個__declspec(dllimport)無所謂。