• extern "C" 与函数重载


    前言

    如果向要在一个文件中使用另一个文件中的变量,不能在头文件中定义全局变量,因为被多个文件包含后会导致编译出错,并且静态的static变量,只能在本文件内使用,这时候就可以使用extern关键字。

    extern 关键字:

      首先还是先看一下 extern 关键字的作用:extern关键字可以置于变量或函数前,以标示变量或函数的定义在别的文件中,提示编译器遇到此变量或函数时在其他模块中寻找其定义。

      通常情况下,比如我们在头文件  "b.h"  中声明了一个函数,然后在 "b.cpp" 中实现了该函数,当在 "main.cpp" 中调用 "b.h" 中声明的函数时,只需要在 ""main.cpp" 中 #include "b.h" 就可以了。例子如下:

     1 //b.h
     2 #ifndef _B_
     3 #define _B_
     4 
     5 #include<iostream>
     6 using namespace std;
     7 
     8 void test();
     9 
    10 #endif // _B_
    1 #include "b.h"
    2 void test()
    3 {
    4     cout << "test" << endl;
    5 }
     1 #include<iostream>
     2 #include"b.h"
     3 
     4 using namespace std;
     5 
     6 int main()
     7 {
     8     test();
     9     system("pause");
    10     return 0;
    11 }

    除了通过 #include "b.h" 这样的方式能调用到 "b.h" 中的函数外,还有下面这种方式也能调用到"b.h" 的函数。

     1 #include<iostream>
     2 //#include"b.h"  //在这里,不注释掉也是可以得,但是在对于 变量 来说时就必须注释掉了
     3 
     4 using namespace std;
     5 
     6 extern void test();    //告诉编译器test()函数声明在其他文件中
     7 
     8 int main()
     9 {
    10     test();
    11     system("pause");
    12     return 0;
    13 }

    上面是对于函数而言,那么要是在 "b.h" 中定义了一个全局变量 int x,(记住是全局变量哦!)现在我们想在 "main.cpp" 中访问变量 x, 那该怎么办呢? 会不会 #include "b.h" 后就可以直接访问了呢?我们先试一下:

     1 //b.h
     2 #ifndef _B_
     3 #define _B_
     4 
     5 #include<iostream>
     6 using namespace std;
     7 
     8 int x = 10;
     9 
    10 void test();
    11 
    12 #endif // _B_
    1 //main.cpp
    2 #include "b.h"
    3 
    4 int main()
    5 {
    6     cout << "x=" << x << endl;
    7     system("pause");
    8     return 0;
    9 }

    我们在 "main.cpp" 中输出变量 x, 在vs2017中会报错。  (上一个增量链接没有生成它;正在执行完全链接,error LNK2005: "int x" (?x@@3HA) 已经在 b.obj 中定义)

    通过 #include "b.h" 这种方式就想访问到变量 x 太天真了,是访问不到的,因为 "b.h" 的全局变量 x 的访问作用域是文件作用域,它只能在 "b.h" 这个文件中进访问,记住是只能在 "b.h" 中进行访问,在 "b.cpp"中通过 #include "b.h" 你也是不能访问的。 那么现在我们有没有其他方式能在 "main.cpp" 中访问到变量 x 呢?当然有,通过 "extern" 关键字能达到目的。用法如下:

     1 //main.cpp
     2 //#include "b.h"  //一定要注释掉
     3 #include <iostream>
     4 using namespace std;
     5 extern int x;
     6 
     7 int main()
     8 {
     9     cout << "x=" << x << endl;
    10     system("pause");
    11     return 0;
    12 }

    说明:如果在一个文件中使用extren引入外部变量,在这个文件中修改这个变量,就等于修改了该外部变量。

    说了那么多废话,终于把 extern 关键字说清楚了。接下来这个才是extern "C" 。

    extern "C" 

      要说清楚 extern "C" 是怎么一回事,还得先说说C++函数重载的那些事。C++有函数重载,而C语言是没有函数重载的。函数重载是指两个或多个函数之间函数名相同,参数列表不同,参数列表不同可以是参数的个数不同,或者是参数的个数相同但参数类型不同,需要注意的是如果函数名相同,参数列表完全相同但返回值类型不同是不能构成函数重载的。C++有函数重载是因为当生成obj中间文件/目标文件的时候,C++编译器把原函数名与参数信息结合,产生了一个独特的内部名字,比如有两个函数 void foo(int x) 和 void foo(void) ,最终产生的内部名字就是 _foo_int 和 _foo_void (实际产生的内部名字的命名规则应该不是这样的,这里我们并不关心它的命名规则是怎样的,只需要体会这个意思就可以了),通过这样编译器就能区分 void foo(int x) 和 void foo(void)这两个函数了。但是在C语言里面,并不会产生这样的内部名字,如果C语言里面有两个函数 void foo(int x) 和void foo(void),那么当生成obj中间文件/目标文件的时候,产生的名字就是 _foo 和 _foo 这样两个名字相同,C编译器就不能将两个函数区分开了,所以C语言里面也就没了函数重载。

      正是由于C++编译器 和 C编译器对函数名处理方式的不同,当我们的 C++ 程序调用 C 程序或者 C 程序调用 C++程序时就会存在问题。 有了问题那当然就得解决,于是就有了 extern "C" 的出现。

      所以说到底 extern "C" 的作用是用来解决名字匹配问题,实现 C 与 C++ 的混合编程。摆这么一句话在这里显得很苍白无力,还是举例说明一下。

     C++中函数重载,编译器的命名规则是

     1 int fun(int a, int b)
     2 {
     3     return a + b;
     4 }
     5 char fun(char a, char b)
     6 {
     7     return a + b;
     8 }
     9 
    10 void main()
    11 {
    12     cout<<fun('A','B')<<endl;
    13     cout<<fun(10, 20)<<endl;
    14 }

     上述C++的两个重载函数被编译器命名为下:

     

    在不同的平台的编译器中,命名规则不一定相同,其中的DDD和HHH代表返回值、第一个参数类型、第二个参数类型
    如果再加一个参数
    1 int fun(int a, int b, char c)
    2 {
    3     return a + b;
    4 }

     命名会变为

     

    可以得出,C++编译器的函数命名规则

    而在C语言中,编译器将函数命名为
    所以不论多少个函数,编译器都会命名为一样的函数,即使你的参数不一样,编译器也无法调动这个函数,所以就会报错
    在C++中加extern “C” 
     1 extern "C" int fun(int a, int b)
     2 {
     3     return a + b;
     4 }
     5 extern "C" char fun(char a, char b)
     6 {
     7     return a + b;
     8 }
     9 
    10 void main()
    11 {
    12     cout<<fun('A','B')<<endl;
    13     cout<<fun(10, 20)<<endl;
    14 }

    上述C++程序中,加一个extern "C"没问题,加两个就会报错了,加了extern "C"就等于用C语言的方式编译,函数的命名规则会变成C语言的,然而C语言不允许函数的重载。

    在C++程序中调用被C编译器编译后的函数,加extern“C“声明,为了预防函数的重载出现。

    函数重载的另一个问题

    为什么返回值不能确定函数重载,如果有以下程序
    1 int fun(int a, int b)
    2 {
    3     return a + b;
    4 }
    5 char fun(int a, int b)
    6 {
    7     return a + b;
    8 }

     如果按照C++编译器的命名,这两个函数的命名也是不同的,为什么不能重载呢?

     

    这时候并不是不行,而是调用一个函数,可以调用一个,也可以调用另一个,然后编译器并不知道要调到哪个,出现了二义性,而不同的函数参数,在编译时就决定了调用哪个,编译器也不知道要将返回值给哪个类型,所以仅靠返回值是不能用来重载函数的。

    [参考:https://www.cnblogs.com/418ks/p/6837669.html]

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/WindSun/p/11334182.html
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