DSP头文件“#ifdef __cplusplus extern "C"

本文详细介绍了在C++程序中调用C语言库的方法,通过使用预处理指令和extern C来确保编译器正确处理C风格的函数。文章通过实例展示了如何在C和C++之间进行函数调用,并解释了函数命名规则的区别。

“#ifdef __cplusplus extern "C" { #endif”的定义
看一些程序的时候老是有
“#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif”的定义,搞搞清楚是怎么回事:

Microsoft-Specific Predefined Macros
__cplusplus Defined for C++ programs only.
意思是说,如果是C++程序,就使用
extern "C"{
而这个东东,是指在下面的函数不使用的C++的名字修饰,而是用C的

The following code shows a header file which can be used by C and C++

client applications:
// MyCFuncs.h
#ifdef __cplusplus
extern "C" { //only need to export C interface if
// used by C++ source code
#endif

__declspec( dllimport ) void MyCFunc();
__declspec( dllimport ) void AnotherCFunc();

#ifdef __cplusplus
}
#endif

      当我们想从C++中调用C的库时,(注,驱动是用C写的,连new、delete也不能用,郁闷)不能仅仅说明一个外部函数,因为调用C函数的编译代码和调用C++函数的编译代码是不同的。如果你仅说明一个外部函数, C++编译器假定它是C++的函数编译成功了,但当你连接时会发现很可爱的错误。
     解决的方法就是指定它为C函数:
extern "c" 函数描述指定一群函数的话:
extern "C"{
n个函数描述
}
如果想C和C++混用的话:
#ifdef _cplusplus
extern "C"{
#endif
n个函数描述
#ifdef _cplusplus
}
#endif

extern "C"表示编译生成的内部符号名使用C约定。

    C++支持函数重载,而C不支持,两者的编译规则也不一样。函数被C++编译后在符号库中的名字与C语言的不同。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可能为_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“mangled name”)。_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。下面以例子说明,如何在C++中使用C的函数,

或者在C中使用C++的函数。
//C++引用C函数的例子
//test.c
#include <stdio.h>
void mytest()
{
printf("mytest in .c file ok/n");
}
//main.cpp
extern "C"
{
void mytest();
}
int main()
{
mytest();
return 0;
}

//在C中引用C++函数
在C中引用C++语言中的函数和变量时,C++的函数或变量要声明在extern "C"{}里,但是在C语言中不能使用extern "C",否则编译出错。
//test.cpp
#include <stdio.h>
extern "C"
{
void mytest()
{
printf("mytest in .cpp file ok/n");
}
}
//main.c
void mytest();
int main()
{
mytest();
return 0;
}
//综合使用
一般我们都将函数声明放在头文件,当我们的函数有可能被C或C++使用时,我们无法确定是否要将函数声明在extern "C"里,所以,我们应该添加
#ifdef __cplusplus
extern "C"
{
#endif
//函数声明
#ifdef __cplusplus
}
#endif
如果我们注意到,很多头文件都有这样的用法,比如string.h,等等。
//test.h
#ifdef __cplusplus
#include <iostream>
using namespace std;
extern "C"
{
#endif
void mytest();
#ifdef __cplusplus
}
#endif
这样,可以将mytest()的实现放在.c或者.cpp文件中,可以在.c或者.cpp文件中include "test.h"后使用头文件里面的函数,而不会出现编译错误。
//test.c
#include "test.h"
void mytest()
{
#ifdef __cplusplus
cout << "cout mytest extern ok " << endl;
#else
printf("printf mytest extern ok n");
#endif
}
//main.cpp
#include "test.h"
int main()
{
mytest();
return 0;
}

extern "C" 的用意
前些天,编程序是用到了很久以前写的C程序,想把里面的函数利用起来,连接发现出现了找不到具体函数的错误:

以下是假设旧的C程序库

C的头文件

#ifndef _C_H_#define _C_H_extern int

add(int x, int y);#endif
C的源文件

int add(int x, int y){ return x+y;}
C++的调用

#include "c.h"void main(){ add

(1, 0);}
这样编译会产生错误cpp.obj : error LNK2001: unresolved external symbol "int __cdecl add(int,int)" (?add@@YAHHH@Z),原因是找不到add的目标模块这才令我想起C++重载的函数命名方式和C函数的命名方式,让我们回顾一下:C中函数编译后命名会在函数名前加以"_",比如add函数编译成obj文件时的实际命名为_add,而c++命名则不同,为了实现函数重载同样的函数名add因参数的不同会被编译成不同的名字

例如
int add(int , int)==>add@@YAHHH@Z,

float add(float , float )==>add@@YAMMM@Z,

以上是VC6的命名方式,不同的编译器会不同,总之不同的参数同样的函数名将编译成不同目标名,以便于函数重载是调用具体的函数。

编译cpp.cpp中编译器在cpp文件中发现add(1, 0);的调用而函数声明为extern int add(int x, int y);编译器就决定去找add@@YAHHH@Z,可惜他找不到,因为C的源文件把extern int add(int x, int y);编译成_add了;为了解决这个问题C++采用了extern "C",这就是我们的主题,想要利用以前的C程序库,那么你就要学会它,我们可以看以下标准头文件你会发现,很多头文件都有以下的结构

#ifndef __H#define __H#ifdef __cplusplusextern "C" {#endifextern int f1(int, int);extern int f2(int, int);extern int f3(int, int);

#ifdef __cplusplus}#endif#endif 如果我们仿制该头文件可以得到

#ifndef _C_H_#define _C_H_#ifdef __cplusplusextern "C" {#endifextern

int add(int, int);#ifdef __cplusplus}#endif#endif 这样编译


int add(int x, int y){
return x+y;
}


这时源文件为*.c,__cplusplus没有被定义,extern "C" {}这时没有生效对于C他看到只是extern int add(int, int);add函数编译成_add(int, int);

而编译c++源文件


#include "c.h"
void main()
{
add(1, 0);
}
这时源文件为*.cpp,__cplusplus被定义,对于C++他看到的是extern "C" {extern int add(int, int);}编译器就会知道 add(1, 0);调用的C风格的函数,就会知道去c.obj中找_add(int, int)而不是add@@YAHHH@Z;这也就为什么DLL中常看见extern "C" {},windows是采用C语言编制他首先要考虑到C可以正确调用这些DLL,而用户可能会使用C++而extern "C" {}就会发生作用

 

http://www.61ic.com/Article/C2000/C28X/201103/29571.html

 

<think>我们正在讨论C语言的编译预处理指令,特别是`#ifdef__cplusplus`的用法。根据用户的问题和之前的回答,用户希望了解完整的预处理指令集合以及`#ifdef__cplusplus`的具体用法。首先,我们回顾一下C语言中的预处理指令集合,然后详细解释`#ifdef__cplusplus`。###一、C语言编译预处理指令完整集合根据C标准(如C11),预处理指令包括:1.**`#define`**:定义宏2.**`#undef`**:取消宏定义3.**`#include`**:包含文件4.**`#if`**:条件编译(开始)5.**`#ifdef`**:如果已定义宏(等价于`#ifdefined(宏)`)6.**`#ifndef`**:如果未定义宏(等价于`#if!defined(宏)`)7.**`#elif`**:条件编译中的“否则如果”8.**`#else`**:条件编译中的“否则”9.**`#endif`**:结束条件编译块10.**`#line`**:改变当前行号和文件名11.**`#error`**:产生错误信息并停止预处理12.**`#pragma`**:提供机器或操作系统特性的扩展功能(具体行为由实现定义)此外,预处理器还支持一些运算符:-**`defined`运算符**:用于`#if`和`#elif`中,检查宏是否已定义。例如:`#ifdefined(MACRO)`-**`#`运算符**:将宏参数转换为字符串字面量(字符串化)-**`##`运算符**:连接两个标记(标记粘贴)###二、`#ifdef__cplusplus`的用法和作用####1.背景知识-**`__cplusplus`宏**:这是C++标准要求编译器预定义的宏。在编译C++程序时(包括.cpp文件或者被当作C++编译的文件),编译器会自动定义这个宏。而在编译C程序时,这个宏不会被定义。-**C与C++的函数名修饰(NameMangling)**:C++支持函数重载,因此编译器会对函数名进行修饰(添加参数类型等信息),以确保链接时能区分同名函数的不同版本。而C语言没有函数重载,所以函数名修饰规则简单(通常只是添加下划线前缀等)。这导致C和C++编译后的函数名在目标文件中的符号不同。####2.作用`#ifdef__cplusplus`通常与`extern"C"`一起使用,目的是在C++代码中正确链接C语言编写的函数或变量。因为C++编译器需要知道某些声明是来自C的,以便使用C的链接规则(即不进行函数名修饰)。####3.典型结构在头文件中,我们经常看到这样的结构:```c#ifdef__cplusplusextern"C"{#endif//这是C语言函数的声明(或者变量声明)voidmy_c_function(int);intmy_c_variable;#ifdef__cplusplus}#endif```####4.解释-当这个头文件被**C++编译器**编译时(即编译.cpp文件),`__cplusplus`宏被定义,所以预处理器会包含`extern"C"{`和`}`。`extern"C"`告诉C++编译器:大括号内部的声明应该按照C语言的链接规则进行编译(即不进行名字修饰),这样在链接时就能找到C语言实现的目标代码(这些目标文件中的函数名是C风格的)。-当这个头文件被**C编译器**编译时,`__cplusplus`宏未定义,所以`extern"C"`及其大括号不会出现。C编译器会正常处理函数声明。####5.示例场景假设我们有一个用C编写的库,我们希望在C++程序中使用它。**步骤1:C语言头文件(mylib.h)**```c#ifndefMYLIB_H#defineMYLIB_H#ifdef__cplusplusextern"C"{#endifvoidmy_c_function(intparam);#ifdef__cplusplus}#endif#endif```**步骤2:C语言实现文件(mylib.c)**```c#include"mylib.h"#include<stdio.h>voidmy_c_function(intparam){printf("Cfunctioncalledwith%d\n",param);}```**步骤3:C++主程序(main.cpp)**```cpp#include"mylib.h"intmain(){my_c_function(42);//正确链接到C函数return0;}```在这个例子中,当`main.cpp`包含`mylib.h`时,由于`__cplusplus`被定义,所以`extern"C"`生效,C++编译器会以C链接规则处理`my_c_function`的声明。因此,在链接时,C++生成的目标文件会寻找未修饰的函数名(如`_my_c_function`或类似,取决于平台),而C编译器生成的目标文件正好提供了这个符号,所以链接成功。####6.其他用法-**在C中引用C++函数**:有时我们需要在C代码中使用C++编写的函数,则可以在C++代码中使用`extern"C"`来声明该函数,使其具有C链接。然后在C代码中正常声明(不需要`extern"C"`,因为C编译器不认识它)。但注意,此时C++函数的实现必须遵循C的调用约定(比如不能使用类、重载等C++特性)。###三、注意事项1.**头文件保护**:通常,我们会将`#ifdef__cplusplus`和头文件保护(`#ifndefHEADER_H`)结合使用,以防止重复包含。2.**嵌套使用**:`extern"C"`可以嵌套,但通常我们只使用一层。3.**C++中定义C链接的函数**:在C++源文件中,也可以使用`extern"C"`来定义函数,这样这些函数就可以被C代码调用。例如:```cppextern"C"voidfunction_for_c(intx){//函数体}```###四、总结`#ifdef__cplusplus`是一个条件编译指令,用于检测当前编译环境是否是C++。结合`extern"C"`,它解决了C和C++混合编程时的链接问题,确保C++编译器能正确链接C语言编写的函数。§§相关问题§§1.除了`__cplusplus`,还有哪些预定义的宏可以用于检测编译器或平台?2.在混合使用C和C++时,如何处理全局变量的链接?3.`extern"C"`在C++中还可以用于什么场景?4.如何编写一个既可以被C调用又可以被C++调用的头文件?5.不同编译器(GCC,MSVC,Clang)对`__cplusplus`宏的定义有何差异?</think>### C语言编译预处理指令详解 #### 一、预处理指令完整集合 | 指令 | 格式 | 功能描述 | 示例 | |------|------|----------|------| | `#define` | `#define 宏名 替换文本` | 定义宏常量或宏函数 | `#define PI 3.141592` | | `#undef` | `#undef 宏名` | 取消已定义的宏 | `#undef MAX_SIZE` | | `#include` | `#include <file>`<br>`#include "file"` | 包含头文件 | `#include <stdio.h>` | | `#if` | `#if 常量表达式` | 条件编译开始 | `#if __DEBUG__` | | `#elif` | `#elif 常量表达式` | 条件编译分支 | `#elif defined(ARM)` | | `#else` | `#else` | 条件编译默认分支 | `#else` | | `#endif` | `#endif` | 结束条件编译块 | `#endif` | | `#ifdef` | `#ifdef 宏名` | 检查宏是否定义 | `#ifdef __linux__` | | `#ifndef` | `#ifndef 宏名` | 检查宏是否未定义 | `#ifndef HEADER_H` | | `#error` | `#error "消息"` | 生成编译错误 | `#error "Unsupported platform"` | | `#line` | `#line 行号 "文件名"` | 设置行号和文件名 | `#line 42 "main.c"` | | `#pragma` | `#pragma 指令` | 编译器特定功能 | `#pragma once` | #### 二、`#ifdef __cplusplus`详解 `#ifdef __cplusplus` 主要用于解决C++调用C代码时的**链接兼容问题**,其核心结构如下: ```c #ifdef __cplusplus // 检查是否在C++环境中编译 extern "C" { // 声明使用C语言的链接规则 #endif // C语言函数声明 void c_function(int param); #ifdef __cplusplus // 匹配开始的#ifdef } // 结束extern "C"块 #endif ``` ##### 作用机制: 1. **`__cplusplus`宏** - 由C++编译器**自动定义**的预定义宏 - 在纯C编译环境中**不会被定义** - 示例检测:`$ \text{\#ifdef \_\_cplusplus} $` 2. **`extern "C"`链接指示** - 指示C++编译器使用**C语言的函数命名规则** - 防止C++的**名称修饰**(name mangling) $ \text{C++: } \text{foo}(int) \rightarrow \text{\_foo\_i} $ $ \text{C: } \text{foo}(int) \rightarrow \text{\_foo} $ 3. **跨语言调用场景** - C++调用C库函数(最常见) ```cpp // main.cpp (C++文件) #include "clib.h" // 包含带extern "C"声明的头文件 int main() { c_function(); // 正确链接到C实现 } ``` - C调用C++函数(较少见) ```c // cpplib.h #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif void cpp_func(); // C++实现但使用C链接 #ifdef __cplusplus } #endif ``` ##### 技术原理: - **名称修饰差异**:C++支持函数重载,编译器会对函数名进行改编(添加参数类型信息) - **二进制兼容**:保证C编译的目标文件能被C++链接器正确识别 - **条件编译**:`#ifdef __cplusplus`确保C编译器忽略`extern "C"`(因C不认识此语法) #### 三、实际应用案例 **跨平台数学库头文件设计**: ```c // math_utils.h #ifndef MATH_UTILS_H // 头文件保护 #define MATH_UTILS_H #ifdef __cplusplus // 如果是C++环境 extern "C" { // 启用C链接规则 #endif // C语言函数声明 double calculate_sqrt(double x); int factorial(int n); #ifdef __cplusplus // 匹配开始的#ifdef } // 结束extern "C"块 #endif #endif // MATH_UTILS_H ``` 此设计允许: 1. C程序直接包含使用 2. C++程序无缝调用 3. 避免链接时出现`undefined reference`错误 #### 四、预定义宏补充 | 宏 | 含义 | 典型值 | |----|------|--------| | `__cplusplus` | C++版本标识 | `201703L`(C++17) | | `__STDC__` | 符合C标准 | `1` | | `__FILE__` | 当前文件名 | `"main.c"` | | `__LINE__` | 当前行号 | `42` | #### 五、编译流程中的处理阶段 1. **预处理阶段**执行顺序: ```mermaid graph LR A[处理#define宏] --> B[展开#include] B --> C[执行条件编译] C --> D[处理特殊指令] D --> E[删除注释] ``` 2. 使用GCC查看预处理结果: ```bash gcc -E source.c -o source.i ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值