[簡介][]
<h2>目錄</h2>
<ul>
<li><a href="#orgheadline19">1. 關(guān)于 <code>C++</code> 中的 extern "C"</a>
<ul>
<li><a href="#orgheadline1">1.1. 簡介</a></li>
<li><a href="#orgheadline4">1.2. 問題的引出</a>
<ul>
<li><a href="#orgheadline2">1.2.1. 某企業(yè)曾經(jīng)給出如下的一道面試題</a></li>
<li><a href="#orgheadline3">1.2.2. 問題分析</a></li>
</ul>
</li>
<li><a href="#orgheadline10">1.3. 關(guān)于 extern "C"</a>
<ul>
<li><a href="#orgheadline5">1.3.1. 被 extern "C" 限定的函數(shù)或變量是 <code>extern</code> 類型的。</a></li>
<li><a href="#orgheadline9">1.3.2. 被 extern "C" 修飾的變量和函數(shù)是按照 <code>C</code> 語言方式編譯和連接的锻煌。</a>
<ul>
<li><a href="#orgheadline6">1.3.2.1. 首先看看 <code>C++</code> 中氧猬，在未加 extern "C" 聲明時尺棋，對類似 <code>C</code> 的函數(shù)是怎樣編譯的红竭。</a></li>
<li><a href="#orgheadline7">1.3.2.2. 其次涵卵，看看在未加 extern "C" 聲明時佣谐，是如何連接的提佣。</a></li>
<li><a href="#orgheadline8">1.3.2.3. 再者吮蛹，看看加 extern "C" 聲明后的編譯和連接方式</a></li>
</ul>
</li>
</ul>
</li>
<li><a href="#orgheadline14">1.4. 用法舉例</a>
<ul>
<li><a href="#orgheadline11">1.4.1. <code>C++</code> 引用 <code>C</code> 函數(shù)的具體例子</a></li>
<li><a href="#orgheadline12">1.4.2. <code>C</code> 引用 <code>C++</code> 函數(shù)的具體例子</a></li>
<li><a href="#orgheadline13">1.4.3. 對 <code>__BEGIN_DECLS</code> 和 <code>__END_DECLS</code> 的理解</a></li>
</ul>
</li>
<li><a href="#orgheadline18">1.5. 總結(jié)</a>
<ul>
<li><a href="#orgheadline15">1.5.1. extern "C" 只是 <code>C++</code> 的關(guān)鍵字，不是 <code>C</code> 的</a></li>
<li><a href="#orgheadline16">1.5.2. 被 extern "C" 修飾的目標(biāo)一般是對一個C或者 <code>C++</code> 函數(shù)的聲明</a></li>
<li><a href="#orgheadline17">1.5.3. extern "C" 這個關(guān)鍵字聲明的真實目的拌屏，就是實現(xiàn) <code>C++</code> 與C及其它語言的混合編程</a></li>
</ul>
</li>
</ul>
</li>
</ul>
關(guān)于 C++ 中的 extern "C"<a id="orgheadline19"></a>
簡介 {#orgheadline1}
C++ 語言的創(chuàng)建初衷是 "a better C"潮针，但是這并不意味著 C++ 中類似 C 語言的全局變量和函數(shù)所采用的編譯和連接方式與 C 語言完全相同。作為一種欲與 C 兼容的語言倚喂， C++ 保留了一部分過程式語言的特點（被世人稱為"不徹底地面向?qū)ο?）每篷，因而它可以定義不屬于任何類的全局變量和函數(shù)。但是端圈， C++ 畢竟是一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言焦读，為了支持函數(shù)的重載， C++ 對全局函數(shù)的處理方式與 C 有明顯的不同舱权。
本文將介紹 C++ 中如何通過 extern "C" 關(guān)鍵字支持 C 語言矗晃。
{#問題的引出}<a id="orgheadline4"></a>
某企業(yè)曾經(jīng)給出如下的一道面試題<a id="orgheadline2"></a>
為什么標(biāo)準(zhǔn)頭文件都有類似以下的結(jié)構(gòu)？
//incvxworks.h
#ifndef __INCvxWorksh
#define __INCvxWorksh
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*...*/
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /* __INCvxWorksh */
問題分析<a id="orgheadline3"></a>
對于上面問題宴倍，顯然张症，頭文件中的編譯宏 #ifndef __INCvxWorksh 、 #define __INCvxWorksh 鸵贬、 #endif 的作用是防止該頭文件被重復(fù)引用俗他。
那么，
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
和
#ifdef __cplusplus
}
#endif
的作用又是什么呢阔逼？我們將在后面對此進行詳細(xì)說明拯辙。
關(guān)于 extern "C"<a id="orgheadline10"></a>
前面的題目中的 __cplusplus 宏，是用來識別編譯器的颜价，也就是說涯保，將當(dāng)前代碼編譯的時候，是否將代碼作為 C++ 進行編譯周伦。如果是夕春，則定義了 __cplusplus 宏。更多內(nèi)容专挪，這里就不詳細(xì)說明了及志。
而題目中的 extern "C" 包含雙重含義片排，從字面上即可得到：首先，被它修飾的目標(biāo)是 extern 的速侈；其次率寡，被它修飾的目標(biāo)是 C 的。
具體如下：
被 extern "C" 限定的函數(shù)或變量是 extern 類型的倚搬。<a id="orgheadline5"></a>
extern 是 C/C++ 語言中表明函數(shù)和全局變量作用范圍（可見性）的關(guān)鍵字冶共，該關(guān)鍵字告訴編譯器，其聲明的函數(shù)和變量可以在本模塊或其它模塊中使用每界。
注意捅僵，語句 extern int a; 僅僅是對變量的聲明，其并不是在定義變量 a 眨层，聲明變量并未為 a 分配內(nèi)存空間庙楚。定義語句形式為 int a; ，變量 a 在所有模塊中作為一種全局變量只能被定義一次趴樱，否則會出現(xiàn)連接錯誤馒闷。
在引用全局變量和函數(shù)之前，必須要有這個變量或者函數(shù)的聲明（或者定義）叁征。通常窜司，在模塊的頭文件中對本模塊提供給其它模塊引用的函數(shù)和全局變量以關(guān)鍵字 extern 聲明。例如航揉，如果模塊 B 欲引用該模塊 A 中定義的全局變量和函數(shù)時只需包含模塊 A 的頭文件即可塞祈。這樣，模塊B中調(diào)用模塊 A 中的函數(shù)時帅涂，在編譯階段议薪，模塊 B 雖然找不到該函數(shù)，但是并不會報錯媳友；它會在連接階段中從模塊 A 編譯生成的目標(biāo)代碼中找到此函數(shù)斯议。
與 extern 對應(yīng)的關(guān)鍵字是 static ，被它修飾的全局變量和函數(shù)只能在本模塊中使用醇锚。因此哼御，一個函數(shù)或變量只可能被本模塊使用時，其不可能被 extern "C" 修飾焊唬。
被 extern "C" 修飾的變量和函數(shù)是按照 C 語言方式編譯和連接的恋昼。<a id="orgheadline9"></a>
首先看看 C++ 中，在未加 extern "C" 聲明時赶促，對類似 C 的函數(shù)是怎樣編譯的液肌。<a id="orgheadline6"></a>
作為一種面向?qū)ο蟮恼Z言， C++ 支持函數(shù)重載鸥滨，而過程式語言 C 則不支持嗦哆。所以谤祖，函數(shù)被 C++ 編譯后在符號庫中的名字與 C 語言的有所不同。例如老速，假設(shè)某個函數(shù)的原型為：
void foo( int x, int y );
該函數(shù)被 C 編譯器編譯后在符號庫中的名字為 _foo 粥喜，而 C++ 編譯器則會產(chǎn)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橘券，生成的新名字稱為 mangled name ）良姆。 _foo_int_int 這樣的名字包含了函數(shù)名浦译、函數(shù)參數(shù)數(shù)量及類型信息木人， C++ 就是靠這種機制來實現(xiàn)函數(shù)重載的流昏。例如但两，在 C++ 中鬓梅，函數(shù) 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，后者為 _foo_int_float 谨湘。
同樣地绽快， 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紧阔。用戶所編寫程序的類成員變量可能與全局變量同名坊罢，我們以 . 來區(qū)分。而本質(zhì)上擅耽，編譯器在進行編譯時活孩，與函數(shù)的處理相似，也為類中的變量取了一個獨一無二的名字乖仇，這個名字與用戶程序中同名的全局變量名字不同憾儒。
其次，看看在未加 extern "C" 聲明時乃沙，是如何連接的起趾。<a id="orgheadline7"></a>
假設(shè)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(shù)：
// 模塊B實現(xiàn)文件 moduleB.cpp
#include "moduleA.h"
foo(2,3);
實際上警儒，在連接階段训裆，連接器會從模塊 A 生成的目標(biāo)文件 moduleA.obj 中尋找 _foo_int_int 這樣的符號！
對于上面例子蜀铲，如果 B 模塊是 C 程序边琉，而A模塊是 C++ 庫頭文件的話，會導(dǎo)致鏈接錯誤记劝；同理艺骂，如果B模塊是 C++ 程序，而A模塊是C庫的頭文件也會導(dǎo)致錯誤隆夯。
再者钳恕，看看加 extern "C" 聲明后的編譯和連接方式<a id="orgheadline8"></a>
加 extern "C" 聲明后别伏，模塊 A 的頭文件變?yōu)椋?/p>
// 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(xiàn)文件中仍然調(diào)用 foo( 2,3 ) ，其結(jié)果忧额，將會是 C 語言的編譯連接方式：模塊 A 編譯生成 foo 的目標(biāo)代碼時厘肮，沒有對其名字進行特殊處理，采用了 C 語言的方式睦番；連接器在為模塊 B 的目標(biāo)代碼尋找 foo(2,3) 調(diào)用時类茂，尋找的是未經(jīng)修改的符號名 _foo 。
如果在模塊 A 中函數(shù)聲明了 foo 為 extern "C" 類型托嚣，而模塊 B 中包含的是 extern int foo( int x, int y ) 巩检，則模塊 B 找不到模塊 A 中的函數(shù)(因為這樣的聲明沒有使用 extern "C" 指明采用C語言的編譯鏈接方式)；反之亦然示启。
所以兢哭，綜上可知， extern "C" 這個聲明的真實目的夫嗓，就是實現(xiàn) C++ 與 C 及其它語言的混合編程迟螺。
用法舉例<a id="orgheadline14"></a>
C++ 引用 C 函數(shù)的具體例子<a id="orgheadline11"></a>
在 C++ 中引用 C 語言中的函數(shù)和變量，在包含 C 語言頭文件（假設(shè)為 cExample.h ）時舍咖，需進行下列處理：
extern "C"
{
#include "cExample.h"
}
因為矩父， C 庫的編譯當(dāng)然是用 C 的方式生成的，其庫中的函數(shù)標(biāo)號一般也是類似前面所說的 _foo 之類的形式排霉，沒有任何參數(shù)信息窍株，所以當(dāng)然在 C++ 中，要指定使用 extern "C" 攻柠，進行 C 方式的聲明（如果不指定夹姥，那么 C++ 中的默認(rèn)聲明方式當(dāng)然是 C++ 方式的，也就是編譯器會產(chǎn)生 _foo_int_int 之類包含參數(shù)信息的辙诞、 C++ 形式的函數(shù)標(biāo)號辙售，這樣的函數(shù)標(biāo)號在已經(jīng)編譯好了的、可以直接引用的 C 庫中當(dāng)然沒有）飞涂。通過頭文件對函數(shù)進行聲明旦部，再包含頭文件，就能引用到頭文件中聲明的函數(shù)(因為函數(shù)的實現(xiàn)在庫中呢较店，所以只聲明士八，然后鏈接就能用了)。
而在 C 語言中梁呈，對其外部函數(shù)只能指定為 extern 類型婚度，因為 C 語言中不支持 extern "C" 聲明，在 .c 文件中包含了 extern "C" 時官卡，當(dāng)然會出現(xiàn)編譯語法錯誤蝗茁。
下面是一個具體代碼：
/* c語言頭文件：cExample.h */
#ifndef C_EXAMPLE_H
#define C_EXAMPLE_H
extern int add(int x,int y);
#endif
/* c語言實現(xiàn)文件：cExample.c */
#include "cExample.h"
int add( int x, int y )
{
return x + y;
}
// c++實現(xiàn)文件醋虏，調(diào)用add：cppFile.cpp
extern "C"
{
#include "cExample.h"
}
int main(int argc, char* argv[])
{
add(2,3);
return 0;
}
可見，如果 C++ 調(diào)用一個 C 語言編寫的 .DLL 時哮翘，在包含 .DLL 的頭文件或聲明接口函數(shù)時颈嚼，應(yīng)加 extern "C" { } 。這個時候饭寺，其實 extern "C" 是在告訴 C++ 阻课，鏈接 C 庫的時候，采用 C 的方式進行鏈接（即尋找類似 _foo 的沒有參數(shù)信息的標(biāo)號艰匙，而不是默認(rèn)的 _foo_int_int 這樣包含了參數(shù)信息的 C++ 標(biāo)號了）限煞。
C 引用 C++ 函數(shù)的具體例子<a id="orgheadline12"></a>
在C中引用 C++ 語言中的函數(shù)和變量時， C++ 的頭文件需添加 extern "C" 员凝，但是在 C 語言中不能直接引用聲明了 extern "C" 的該頭文件(因為C語言不支持 extern "C" 關(guān)鍵字署驻，所以會報編譯錯誤)，應(yīng)該僅在 C 文件中用 extern 聲明 C++ 中定義的 extern "C" 函數(shù)(就是 C++ 中用 extern "C" 聲明的函數(shù)绊序，在 C 中用 extern 來聲明一下硕舆，這樣 C 就能引用 C++ 的函數(shù)了秽荞，但是 C 中是不用用 extern "C" 的)骤公。
下面是一個具體代碼：
//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(xiàn)文件 cppExample.cpp
#include "cppExample.h"
int add( int x, int y )
{
return x + y;
}
/* C實現(xiàn)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;
}
上面例子， C 實現(xiàn)文件 cFile.c 不能直接用 #include "cExample.h"= 因為 =C 語言不支持 extern "C" 關(guān)鍵字扬跋。這個時候阶捆，而在 cppExample.h 中使用 extern "C" 修飾的目的是為了讓 C++ 編譯時候能夠生成 C 形式的符號(類似 _foo 不含參數(shù)的形式)，然后將其添加到對應(yīng)的 C++ 實現(xiàn)庫中钦听，以便被 C 程序鏈接到洒试。
對 __BEGIN_DECLS 和 __END_DECLS 的理解<a id="orgheadline13"></a>
在 C 語言代碼中頭文件中，經(jīng)称由希看到充斥著下面的代碼片段：
1. __BEGIN_DECLS
2. .....
3. .....
4. __END_DECLS
其實垒棋，這些宏一般都是在標(biāo)準(zhǔn)庫頭文件中定義好了的，例如我當(dāng)前機器的 sys/cdefs.h 中大致定義如下：
1. #if defined(__cplusplus)
2. #define __BEGIN_DECLS extern "C" {
3. #define __END_DECLS }
4. #else
5. #define __BEGIN_DECLS
6. #define __END_DECLS
7. #endif
這目的當(dāng)然是擴充 C 語言在編譯的時候痪宰，按照 C++ 編譯器進行統(tǒng)一處理叼架，使得 C++ 代碼能夠調(diào)用 C 編譯生成的中間代碼。
由于 C 語言的頭文件可能被不同類型的編譯器讀取衣撬，因此寫 C 語言的頭文件必須慎重乖订。
總結(jié)<a id="orgheadline18"></a>
extern "C" 只是 C++ 的關(guān)鍵字，不是 C 的<a id="orgheadline15"></a>
所以具练，如果在 C 程序中引入了 extern "C" 會導(dǎo)致編譯錯誤乍构。
被 extern "C" 修飾的目標(biāo)一般是對一個C或者 C++ 函數(shù)的聲明<a id="orgheadline16"></a>
從源碼上看 extern "C" 一般對頭文件中函數(shù)聲明進行修飾。無論 C 程序中的還是 cpp 中的頭文件扛点，其函數(shù)聲明的形式都是一樣的（因為兩者語法基本一樣）哥遮，對應(yīng)聲明的實現(xiàn)卻可能由于相應(yīng)的程序特性而不同了( C 庫和 C++ 庫里面當(dāng)然會不同)岂丘。
extern "C" 這個關(guān)鍵字聲明的真實目的，就是實現(xiàn) C++ 與C及其它語言的混合編程<a id="orgheadline17"></a>
一旦被 extern "C" 修飾之后昔善，它便以 C 的方式工作元潘，可以實現(xiàn)在 C 中引用 C++ 庫的函數(shù)，也可以 C++ 中引用 C 庫的函數(shù)君仆。
以上翩概，是對 extern "C" 這個關(guān)鍵字的理解和總結(jié)，如果具體問題想要討論或者發(fā)現(xiàn)有何遺漏之處返咱，可以與我聯(lián)系钥庇。謝謝！
