在C++中如何使用C

在C++中如何使用C

首先，分析下面的代碼片段：

// Demo.h  
#ifndef SRC_DEMO_H  
#define SRC_DEMO_H  
extern "C"  
{  
...  // do something  
}  
#endif  // SRC_DEMO_H 

顯然，頭文件中的編譯宏“#ifndef SRC_DEMO_H、#define SRC_DEMO_H、#endif”的作用是防止該頭文件被重復引用。那麼，extern "C"又有什麼特殊的作用呢？暫且先留著這個疑問。

C++語言被稱做“C with classes”、“a better C”或“C的超集合”，但是並非兼容C語言的所有東西，兩者之間的“大同”並不能完全抹殺其中的“小異”。最常見的差異就是，C允許從void類型指針隱式轉換成其他類型的指針，但C++為了安全考慮明令禁止了此種行為。比如：如下代碼在C語言中是有效的：

// 從void* 隱式轉換為double*  
double *pDouble = malloc(nCount * sizeof(double)); 

double *pDouble = (double *)malloc(nCount * sizeof(double)); 

除此之外，還有一些其他的可移植問題，比如new和class在 C++中是關鍵字，而在C中，卻可以作為變量名。

若想在C++中使用大量現成的C程序庫，就必須把它放到extern "C" { /* code */ }中。到這裡，也許大家會茅塞頓開，明白本建議開始列出的代碼片段中那些宏的真實作用了。當然，具有強烈好奇心的讀者也許會有了新的問題：為什麼加上extern "C" { /* code */ }就好使了呢？這是一個問題。下面就分析一下隱藏在這個現象背後的真實原因：C與C++具有不同的編譯和鏈接方式。C編譯器編譯函數時不帶函數的類型信息，只包含函數符號名字；而C++編譯器為了實現函數重載，在編譯時會帶上函數的類型信息。假設某個函數的原型為：

int Function(int a, float b); 

C編譯器把該函數編譯成類似_ Function的符號（這種符號一般被稱為mangled name），C鏈接器只要找到了這個符號，就可以連接成功，實現調用。C編譯鏈接器不會對它的參數類型信息加以驗證，只是假設這些信息是正確的，這正是C編譯鏈接器的缺點所在。而在強調安全的C++中，編譯器會檢查參數類型信息，上述函數原型會被編譯成_ Function_int_float這樣的符號（也正是這種機制為函數重載的實現提供了必要的支持）。在連接過程中，鏈接器會在由函數原型所在模塊生成的目標文件中尋找_ Function_int_float這樣的符號。

解決上述矛盾就成了設置extern "C"這一語法最直接的原因與動力。extern "C"的作用就是告訴C++鏈接器尋找調用函數的符號時，采用C的方式，讓編譯器尋找_ Function而不是_ Function_int_float。

要實現在C++中調用C的代碼，具體方式有以下幾種：

（1）修改C代碼的頭文件，當其中含有C++代碼時，在聲明中加入extern "C"。代碼如下所示：

/*C語言頭文件：CDemo.h */  
#ifndef C_SRC_DEMO_H  
#define C_SRC_DEMO_H  
extern "C" int Function(int x,int y);  
#endif  // C_SRC_DEMO_H  
 
/* C語言實現文件：CDemo.c */  
#include " CDemo.h"  
int Function ( int x, int y )  
{  
  ... // processing code  
}  
 
// C++調用文件  
#include " CDemo.h"  
int main()  
{  
     Function (2,3);  
     return 0;  
} 

/*C語言頭文件：CDemo.h */  
#ifndef C_SRC_DEMO_H  
#define C_SRC_DEMO_H  
extern int Function(int x,int y);  
#endif  // C_SRC_DEMO_H  
 
/* C語言實現文件：CDemo.c */  
#include "CDemo.h"  
int Function ( int x, int y )  
{  
  ... // processing code  
}  
 
// C++調用文件  
#include "CDemo.h"  
extern "C" int Function(int x,int y);  
 
int main()  
{  
     Function (2,3);  
     return 0;  
} 

/*C語言頭文件：CDemo.h */  
#ifndef C_SRC_DEMO_H  
#define C_SRC_DEMO_H  
extern int Function(int x,int y);  
#endif  // C_SRC_DEMO_H  
 
/* C語言實現文件：CDemo.c */  
#include "CDemo.h"  
int Function ( int x, int y )  
{  
  ... // processing code  
}  
 
// C++調用文件  
extern "C" {  
#include "CDemo.h"  
}  
 
int main()  
{  
     Function (2,3);  
     return 0;  
} 

使用中，謹記： extern "C"一定要加在C++的代碼文件中才能起作用。

請記住：

若想在C++中使用大量現成的C程序庫，實現C++與C的混合編程，那你必須了解extern "C"是怎麼回事兒，明白extern "C"的使用方式。