extern "C"/C中如何调用C++

extern "C"概述

被extern "C"修饰的变量和函数是按照C语言方式编译和连接的；
首先看看C++中对类似C的函数是怎样编译的。
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。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。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。
同样地，C++中的变量除支持局部变量外，还支持类成员变量和全局变量。用户所编写程序的类成员变量可能与全局变量同名，我们以"."来区分。而本质上，编译器在进行编译时，与函数的处理相似，也为类中的变量取了一个独一无二的名字，这个名字与用户程序中同名的全局变量名字不同。

 

机制

未加extern"C"声明时的连接方式：
假设在C++中，模块A的头文件如下：

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

在模块B中引用该函数：

// 模块B实现文件　moduleB.cpp
#i nclude "moduleA.h"
foo(2,3);

实际上，在连接阶段，连接器会从模块A生成的目标文件moduleA.obj中寻找_foo_int_int这样的符号！
加extern "C"声明后的编译和连接方式：
加extern "C"声明后，模块A的头文件变为：

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

在模块B的实现文件中仍然调用foo（2,3），其结果是：
（1）模块A编译生成foo的目标代码时，没有对其名字进行特殊处理，采用了C语言的方式；
（2）连接器在为模块B的目标代码寻找foo(2,3)调用时，寻找的是未经修改的符号名_foo。
如果在模块A中函数声明了foo为extern "C"类型，而模块B中包含的是extern int foo( int x, int y ) ，则模块B找不到模块A中的函数；反之亦然。
所以，可以用一句话概括extern“C”这个声明的真实目的（任何语言中的任何语法特性的诞生都不是随意而为的，来源于真实世界的需求驱动。我们在思考问题时，不能只停留在这个语言是怎么做的，还要问一问它为什么要这么做，动机是什么，这样我们可以更深入地理解许多问题）：实现C++与C及其它语言的混合编程。

 

使用技巧及实例

 明白了C++中extern "C"的设立动机，我们下面来具体分析extern "C"通常的使用技巧。
（1）在C++中引用C语言中的函数和变量，在包含C语言头文件（假设为cExample.h）时，需进行下列处理：

extern "C"
{
#i nclude "cExample.h"
}

而在C语言的头文件中，对其外部函数只能指定为extern类型，C语言中不支持extern "C"声明，在.c文件中包含了extern "C"时会出现编译语法错误。
笔者编写的C++引用C函数例子工程中包含的三个文件的源代码如下：

/*c语言头文件：cExample.h */
#ifndef C_EXAMPLE_H
#define C_EXAMPLE_H
extern int add(int x,int y);
#endif
/*c语言实现文件：cExample.c */
#include "cExample.h"
int add( int x, int y )
{
return x + y;
}

//c++实现文件，调用add：cppFile.cpp

extern "C"
{
#include "cExample.h"
}
int main(int argc, char* argv[])
{
add(2,3);
return 0;
}

（注意这里如果用GCC编译的时候，请先使用gcc -c选项生成cExample.o，再使用g++ -o cppFile cppFile.cpp cExample.o才能生成预期的c++调用c函数的结果，否则，使用g++ -o cppFile cppFile.cpp cExample.c编译器会报错；而当cppFile.cpp 文件中不使用下列语句

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

而改用

#include "cExample.h"
extern "C" int add( int x, int y );

时g++ -o cppFile cppFile.cpp cExample.c的编译过程会把add函数按c++的方式解释为_foo_int_int这样的符号。
如果C++调用一个C语言编写的.DLL时，当包括.DLL的头文件或声明接口函数时，应加extern "C" {　}。

 

( 2 ) C中调用C++

将 C++ 函数声明为``extern "C"''（在你的 C++ 代码里做这个声明），然后调用它（在你的 C 或者 C++ 代码里调用）。例如：

// C++ code:

extern "C" void f(int); 

void f(int i)

{

     // ...

} 

然后，你可以这样使用 f()：

/* C code: */

void f(int); 

void cc(int i)

{

    f(i);

   /* ... */

}

当然，这招只适用于非成员函数。如果你想要在 C 里调用成员函数（包括虚函数），则需要提供一个简单的包装（wrapper）。例如：

// C++ code:
class C
{
       // ...
       virtual double f(int);
}; 

extern "C" double call_C_f(C* p, int i) // wrapper function
{
       return p->f(i);
}

然后，你就可以这样调用 C::f()：

/* C code: */
double call_C_f(struct C* p, int i); 

void ccc(struct C* p, int i)
{
       double d = call_C_f(p,i);
       /* ... */
} 

如果你想在 C 里调用重载函数，则必须提供不同名字的包装，这样才能被 C 代码调用。例如：

// C++ code:
void f(int);
void f(double); 

extern "C" void f_i(int i) { f(i); }
extern "C" void f_d(double d) { f(d); } 

然后，你可以这样使用每个重载的 f()：

/* C code: */
void f_i(int);
void f_d(double); 

void cccc(int i,double d)
{
       f_i(i);
       f_d(d);
       /* ... */
} 

注意，这些技巧也适用于在 C 里调用 C++ 类库，即使你不能（或者不想）修改 C++ 头文件。 

 

参考

[1] http://baike.baidu.com/view/2816461.htm?fromId=2814224 百度extern "C"

[2] http://www.cppblog.com/franksunny/archive/2007/11/29/37510.html C中如何调用C++