#ifdef __cplusplus深度剖析

 時常在cpp的代碼之中看到這樣的代碼:

   
#ifdef __cplusplus


    extern "C" {
    #endif


    //一段代碼


#ifdef __cplusplus


    }
#endif
  這樣的代碼到底是什麼意思呢?首先,__cplusplus是cpp中的自定義宏,那麼定義了這個宏的話表示這是一段cpp的代碼,也就是說,上面的代碼的含義是:如果這是一段cpp的代碼,那麼加入extern
"C"{和}處理其中的代碼。


  要明白爲何使用extern
"C",還得從cpp中對函數的重載處理開始說起。在c++中,爲了支持重載機制,在編譯生成的彙編碼中,要對函數的名字進行一些處理,加入比如函數的返回類型等等.而在C中,只是簡單的函數名字而已,不會加入其他的信息.也就是說:C++和C對產生的函數名字的處理是不一樣的.


  比如下面的一段簡單的函數,我們看看加入和不加入extern "C"產生的彙編代碼都有哪些變化:


    int f(void)
    {
        return 1;
    }
  在加入extern
"C"的時候產生的彙編代碼是:


    .file "test.cxx"
    .text
    .align 2
    .globl _f
   
.def _f; .scl 2; .type 32; .endef
    _f:
        pushl %ebp
       
movl %esp, %ebp
        movl $1, %eax
        popl %ebp
        ret

  但是不加入了extern "C"之後


    .file "test.cxx"
    .text
    .align 2
    .globl __Z1fv

    .def __Z1fv; .scl 2; .type 32; .endef
    __Z1fv:
        pushl
%ebp
        movl %esp, %ebp
        movl $1, %eax
        popl %ebp

        ret
  兩段彙編代碼同樣都是使用gcc
-S命令產生的,所有的地方都是一樣的,唯獨是產生的函數名,一個是_f,一個是__Z1fv。


  明白了加入與不加入extern "C"之後對函數名稱產生的影響,我們繼續我們的討論:爲什麼需要使用extern
"C"呢?C++之父在設計C++之時,考慮到當時已經存在了大量的C代碼,爲了支持原來的C代碼和已經寫好C庫,需要在C++中儘可能的支持C,而 extern
"C"就是其中的一個策略。


  試想這樣的情況:一個庫文件已經用C寫好了而且運行得很良好,這個時候我們需要使用這個庫文件,但是我們需要使用C++來寫這個新的代碼。如果這個代碼使用的是C++的方式鏈接這個C庫文件的話,那麼就會出現鏈接錯誤.我們來看一段代碼:首先,我們使用C的處理方式來寫一個函數,也就是說假設這個函數當時是用C寫成的:


    //f1.c
    extern "C"
    {
        void f1()
        {

            return;
        }
    }
  編譯命令是:gcc -c f1.c -o f1.o
產生了一個叫f1.o的庫文件。再寫一段代碼調用這個f1函數:


// test.cxx
//這個extern表示f1函數在別的地方定義,這樣可以通過
//編譯,但是鏈接的時候還是需要

//鏈接上原來的庫文件.
    extern void f1();


    int main()
    {
        f1();


        return 0;
    }
  通過gcc -c test.cxx -o test.o
產生一個叫test.o的文件。然後,我們使用gcc test.o f1.o來鏈接兩個文件,可是出錯了,錯誤的提示是:


test.o(.text + 0x1f):test.cxx: undefine reference to 'f1()'

  也就是說,在編譯test.cxx的時候編譯器是使用C++的方式來處理f1()函數的,但是實際上鍊接的庫文件卻是用C的方式來處理函數的,所以就會出現鏈接過不去的錯誤:因爲鏈接器找不到函數。


  因此,爲了在C++代碼中調用用C寫成的庫文件,就需要用extern "C"來告訴編譯器:這是一個用C寫成的庫文件,請用C的方式來鏈接它們。


  比如,現在我們有了一個C庫文件,它的頭文件是f.h,產生的lib文件是f.lib,那麼我們如果要在C++中使用這個庫文件,我們需要這樣寫:


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

  回到上面的問題,如果要改正鏈接錯誤,我們需要這樣子改寫test.cxx:


    extern "C"
    {
        extern void f1();
    }


    int main()
    {
        f1();


        return 0;
    }
  重新編譯並且鏈接就可以過去了.


  總結


  C和C++對函數的處理方式是不同的.extern
"C"是使C++能夠調用C寫作的庫文件的一個手段,如果要對編譯器提示使用C的方式來處理函數的話,那麼就要使用extern "C"來說明。

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