C++ 竟然看不懂 C 代碼？揭秘背后不為人知的真相！
想象一下，C++ 和 C 這對(duì)編程語(yǔ)言界的歡喜冤家，就像是來(lái)自不同星球的外星人，雖然都在用代碼交流，但總是雞同鴨講。別擔(dān)心！我們有一位神通廣大的外交官 extern "C" ，它不僅精通雙方的"方言"，還能讓這對(duì)歡喜冤家順利牽手，在項(xiàng)目中和諧共處！
來(lái)看個(gè)有趣的小例子
想象一下，我們有一個(gè)超級(jí)簡(jiǎn)單的 C 語(yǔ)言文件，它就像是一個(gè)害羞的小朋友，只會(huì)做兩件事：加法和打招呼
// hello.h - 這是我們害羞的小朋友的自我介紹卡片 ??
int add(int a, int b); // 會(huì)做加法的小能手 ?
void print_hello(void); // 會(huì)說(shuō)"你好"的小可愛(ài) ??// hello.c - 這是小朋友展示才藝的舞臺(tái) ??
#include "hello.h"
int add(int a, int b) { // 1+1=2，就是這么簡(jiǎn)單！ ??
return a + b;
}
void print_hello(void) { // 揮揮小手說(shuō)你好 ??
printf("Hello from C!\n");
}這個(gè)小朋友看起來(lái)很簡(jiǎn)單吧？但是當(dāng)它想和 C++ 這個(gè)"大哥哥"玩耍的時(shí)候，卻總是會(huì)遇到一些小麻煩。別著急，接下來(lái)我們就來(lái)看看如何讓他們變成好朋友！???
哎呀，出問(wèn)題啦！
當(dāng)我們天真地想讓 C++ 直接調(diào)用 C 的函數(shù)時(shí)，編譯器就開始鬧脾氣了 ??：
// main.cpp - C++文件
#include "hello.h"
int main() {
add(1, 2); // 編譯器：這是啥？沒(méi)見(jiàn)過(guò)！??
print_hello(); // 編譯器：完全不認(rèn)識(shí)啊！??
}為啥會(huì)這樣呢？
原來(lái)啊，C++ 這個(gè)小機(jī)靈鬼為了支持函數(shù)重載這個(gè)炫酷功能 ?，會(huì)給每個(gè)函數(shù)起個(gè)獨(dú)特的"花名"，這個(gè)過(guò)程叫做"名字修飾"(Name Mangling) ??。
就像給每個(gè)人起外號(hào)一樣！比如：
- 把a(bǔ)dd(int, int) 悄悄改名叫_Z3addii ???
- 把a(bǔ)dd(float, float) 改名叫_Z3addff ??
- 把a(bǔ)dd(string, string) 改名叫_Z3addSsSs ??
而我們的 C 語(yǔ)言就像個(gè)耿直boy，叫add 就是add，從不玩花樣 ??。
這就好比：
- C語(yǔ)言的世界：小明就叫"小明" ??
- C++的世界：非要叫他"住在三樓打籃球特別溜還會(huì)彈吉他的小明" ????
這樣一來(lái)：
- C++編譯器看到_Z3addii 就知道："啊，這是兩個(gè)整數(shù)相加的函數(shù)" ??
- C編譯器看到這個(gè)名字就懵了："這是啥外星文？" ??
所以當(dāng) C++ 想調(diào)用 C 函數(shù)時(shí)，就會(huì)找不到對(duì)應(yīng)的函數(shù)名，因?yàn)樗谡規(guī)е陌姹荆?C 那邊只有樸實(shí)無(wú)華的原名 ??。這不就鬧別扭了嘛~ ??
舉個(gè)實(shí)際的例子
// C++ 代碼
void print(int x) { } // 編譯后變成: _Z5printi
void print(double x) { } // 編譯后變成: _Z5printd
void print(char* x) { } // 編譯后變成: _Z5printPc
// C 代碼
void print(int x) { } // 編譯后還是: print這就是為什么我們需要 extern "C" 這個(gè)"翻譯官" ???，它能告訴 C++ 編譯器： "嘿，這個(gè)函數(shù)不要給它起花名了，就用原名吧！" ??
解決方案
要解決這個(gè)問(wèn)題，我們需要使用 extern "C" 來(lái)告訴 C++ 編譯器："嘿，這些函數(shù)是 C 語(yǔ)言的，請(qǐng)用 C 的方式處理！" ???
正確的做法是這樣的：
// hello.h - 改良版 ???
#ifdef __cplusplus // 判斷是否是C++編譯器 ??
extern "C" { // 告訴C++編譯器：里面的東西用C的規(guī)則處理 ??
#endif
int add(int a, int b); // 加法函數(shù) ?
void print_hello(void); // 打招呼函數(shù) ??
#ifdef __cplusplus
}// main.cpp - C++文件 ??
#include "hello.h"
int main() {
int result = add(1, 2); // 現(xiàn)在可以快樂(lè)地調(diào)用啦！ ???
print_hello(); // 完美運(yùn)行~ ????
return 0; // 程序結(jié)束，返回0 ??
}深入理解 extern "C" 的使用場(chǎng)景
1. 在 C++ 中調(diào)用 C 函數(shù)庫(kù)
很多優(yōu)秀的底層庫(kù)都是用 C 語(yǔ)言編寫的 ???,比如 SQLite ??、OpenSSL ?? 等。要在 C++ 項(xiàng)目中使用這些庫(kù),就需要 extern "C" ??:
// 使用 OpenSSL 的例子 ??
extern "C" { // 打開 C 語(yǔ)言的大門 ??
#include <openssl/ssl.h> // 引入加密模塊 ???
#include <openssl/err.h> // 引入錯(cuò)誤處理 ??
}
// 現(xiàn)在可以開心地使用 OpenSSL 的函數(shù)啦~ ?? ? ??2. 制作跨語(yǔ)言的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)
如果你要制作一個(gè)既能被 C 又能被 C++ 調(diào)用的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),extern "C" 是必不可少的 ??:
// mylib.h ??
#ifdef __cplusplus
extern "C" { // 打開魔法門 ?
#endif
// 這些函數(shù)可以被 C/C++ 同時(shí)調(diào)用 ??
__declspec(dllexport) int calculate(int x, int y); // 計(jì)算功能 ??
__declspec(dllexport) void process_data(const char* data); // 數(shù)據(jù)處理 ??
#ifdef __cplusplus
} // 關(guān)閉魔法門 ??
#endif3. 處理函數(shù)指針
在涉及回調(diào)函數(shù)時(shí),extern "C" 特別重要:
// 錯(cuò)誤示范 ?
typedef void (*Callback)(int); // C++ 風(fēng)格的函數(shù)指針
// 正確示范 ?
extern "C" {
typedef void (*Callback)(int); // 可以在 C/C++ 間通用的函數(shù)指針
}注意事項(xiàng) - 寫好代碼的小錦囊
- 不支持重載 - C語(yǔ)言的單純世界：
extern "C" {
void print(int x); // 小可愛(ài)，這樣寫沒(méi)問(wèn)題哦～ ? ??
void print(double x); // 哎呀！C語(yǔ)言可不認(rèn)識(shí)重載這個(gè)高級(jí)貨 ? ??
// C語(yǔ)言表示：我只想要一個(gè)print，不要整那么多花樣！??
}- 類成員函數(shù)不能用 extern "C" - C++獨(dú)有的小秘密：
class MyClass {
extern "C" void method(); // 這樣寫編譯器會(huì)生氣的！? ??
// C語(yǔ)言：類是啥？不認(rèn)識(shí)！我只認(rèn)識(shí)普通函數(shù)！??
};- 頭文件保護(hù) - 安全帽要戴好：
// 推薦的頭文件保護(hù)方式 - 讓代碼穿上安全盔甲 ?? ?
#ifndef MY_HEADER_H // 打開保護(hù)罩 ??
#define MY_HEADER_H // 設(shè)置結(jié)界 ?
#ifdef __cplusplus // 優(yōu)雅地詢問(wèn)：這是C++編譯器嗎？??
extern "C" { // 是的話，請(qǐng)用C的方式理解下面的代碼 ??
#endif
// 你的精彩代碼在這里閃耀... ? ?? ??
// 可以放心大膽地寫聲明啦！??
#ifdef __cplusplus
} // 禮貌地說(shuō)再見(jiàn) ??
#endif
#endif // MY_HEADER_H // 關(guān)閉結(jié)界 ??- 命名沖突的處理 - 給代碼起個(gè)好名字：
// 不好的做法 - 容易撞名字 ?
extern "C" {
void init(); // 這名字太常見(jiàn)啦！很容易撞車的 ??
}
// 好的做法 - 加個(gè)獨(dú)特的前綴 ?
extern "C" {
void mylib_init(); // 這樣就不怕和別人的init撞車?yán)??? ?
}- 混合編譯的小技巧 - 讓代碼更靈活：
// 聰明的條件編譯 ??
#if defined(__cplusplus) && defined(_WIN32)
extern "C" {
__declspec(dllexport) void smart_function(); // Windows下的導(dǎo)出函數(shù) ??
}
#elif defined(__cplusplus) && defined(__linux__)
extern "C" {
__attribute__((visibility("default"))) void smart_function(); // Linux下的導(dǎo)出函數(shù) ??
}
#endif實(shí)用小貼士 - 進(jìn)階使用指南
- 記得給所有 extern "C" 函數(shù)寫好文檔注釋
- 避免在 extern "C" 函數(shù)中使用 C++ 特有的特性
- 如果可能，盡量把 C 接口封裝成 C++ 類
- 定期檢查跨語(yǔ)言接口的兼容性
?? 小提示：把 extern "C" 的聲明集中管理在一個(gè)專門的頭文件中，這樣維護(hù)起來(lái)更方便！
