深入了解 C++ 和直接使用 C 语言之间的主要区别

只看该作者 · 2024-7-25 16:31

在 C++ 中，extern "C" 和直接使用 C 语言之间的主要区别在于编译和链接过程中的名称修饰（name mangling）和函数调用约定。让我们深入了解这两者的区别：

1. 名称修饰（Name Mangling）
C++ 中的名称修饰
C++ 语言支持函数重载，即允许在同一作用域内定义多个名称相同但参数不同的函数。为了支持这一特性，C++ 编译器会对函数名称进行修饰（name mangling），将函数名称、参数类型和其他信息编码在符号名称中。这使得编译器能够区分不同的函数定义。

示例：

cpp

// C++ 代码
void foo(int);
void foo(double);
在编译时，foo(int) 和 foo(double) 可能被转换成如下不同的符号名称：

foo_int （具体形式取决于编译器）
foo_double
C 中的名称修饰
C 语言不支持函数重载，因此它不会对函数名称进行修饰。在 C 中，函数名称是原始的，不会被改变。

示例：

c

// C 代码
void foo(int);
void foo(double); // 错误：C 语言不支持函数重载

只看该作者 · 2024-7-25 16:32

extern "C" 的作用
extern "C" 是 C++ 中的一个特殊声明，用于指示编译器以 C 语言的方式来处理被修饰的函数或变量。这会禁用 C++ 的名称修饰，使得函数名在编译后保持与 C 语言中相同的形式。

示例：

cpp

// C++ 代码
extern "C" {
void foo(int);
void bar(double);
}
在这个例子中：

foo(int) 和 bar(double) 将被编译成与 C 语言相同的符号名称，不会进行 C++ 的名称修饰。
3. 与直接使用 C 语言的比较
直接使用 C 语言
函数名称：函数名保持不变。
链接：C 编译器生成的符号名称不会进行任何修饰，可以直接用于链接和调用。
使用 extern "C"
函数名称：通过 extern "C" 声明的函数名称不会被 C++ 编译器进行名称修饰，从而确保与 C 语言编写的代码可以进行链接。
用途：常用于 C++ 代码与 C 语言代码进行互操作，特别是在 C++ 程序中调用 C 库函数，或者 C++ 代码需要被 C 语言程序调用时。
例子：

C 代码文件（example.c）：

c

// example.c
#include <stdio.h>

void foo(int x) {
printf("Value: %d\n", x);
}
C++ 代码文件（example.cpp）：

cpp

// example.cpp
extern "C" {
void foo(int x);
}

int main() {
foo(42); // 调用 C 语言定义的 foo 函数
return 0;
}
链接命令：

使用 C 和 C++ 编译器编译并链接时，extern "C" 确保 example.cpp 可以找到并链接 example.c 中的 foo 函数。

只看该作者 · 2024-7-25 16:32

总结
直接使用 C 语言：函数名不变，符号名称没有修饰。
使用 extern "C"：在 C++ 中声明的函数名称也不会进行 C++ 的名称修饰，确保与 C 语言编写的函数符号匹配，方便 C 和 C++ 代码之间的互操作。
extern "C" 是实现 C++ 和 C 语言代码互操作的关键工具，确保不同语言的代码能够正确链接和调用。

只看该作者 · 2024-7-25 16:32

C++ 名称修饰：C++ 对函数名称进行修饰，以支持函数重载。这意味着同一名称的不同函数（根据参数类型不同）会有不同的符号名称。