嵌入在C++程序中的extern "C"

1.extern的作用

extern是C/C++语言中表明函数和全局变量作用范围（可见性）的关键字，可以告知编译器，用extern声明的函数和变量可以在本模块或其它模块中使用。

通常，在模块的头文件中对本模块提供给其它模块引用的函数和全局变量以关键字extern声明。例如，如果模块B欲引用该模块A中定义的全局变量和函数时只需包含模块A的头文件即可。这样，模块B中调用模块A中的函数时，在编译阶段，模块B虽然找不到该函数，但是并不会报错；它会在连接阶段中从模块A编译生成的目标代码中找到此函数。

extern "C"是链接声明(linkage declaration)，被extern "C"修饰的变量和函数是按照C语言方式编译和链接的。

2.C++中对类似C的函数的编译

作为一种面向对象的语言，C++支持函数重载，而C作为面向过程的语言则不支持。函数被C++编译后，在符号库中的名字与C语言的不同。例如，某个函数的原型为：void foo(int x,int y);该函数被C编译器编译后在符号库中的名字为_foo，而在C++编译器则会产生像_foo_int_int之类的名字。可以看出C++编译器会将函数的参数也做了处理，以此来实现函数的重载。

C++中的变量除支持局部变量外，还支持类成员变量和全局变量。用户所编写程序的类成员变量可能与某个全局变量同名，我们以"."来区分。而本质上，编译器在进行编译时，与函数的处理相似，也为类中的变量取了一个独一无二的名字，这个名字与用户程序中同名的全局变量名字不同。

2.1未加extern "C"声明时的链接方式

假设在C++中，模块A的头文件如下：

#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
int foo( int x, int y );
#endif

在模块B中引用该函数：

#include "moduleA.h"
foo(2,3);

实际上，在链接阶段，链接器会从模块A生成的目标文件moduleA.obj中寻找_foo_int_int这样的符合。

2.2加上extern "C"声明后的编译和链接方式

加extern "C"声明后，模块A的头文件变为：

#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
extern "C" int foo( int x, int y );
#endif

在模块B的实现文件中仍然调用foo(2,3)，其结果是：

1）模块A编译生成foo的目标代码时，没有对其名字进行特殊处理，采用了C语言的方式；

2）链接器在为模块B的目标代码寻找foo(2,3)调用时，寻找的是未经修改的符号名_foo。

如果在模块A中函数声明了foo为extern "C"类型，而模块B中包含的是extern int foo( int x, int y ) ，则模块B找不到模块A中的函数；反之亦然。

所以，可以用一句话概括extern “C”这个声明的真实目的（任何语言中的任何语法特性的诞生都不是随意而为的，来源于真实世界的需求驱动。我们在思考问题时，不能只停留在这个语言是怎么做的，还要问一问它为什么要这么做，动机是什么，这样我们可以更深入地理解许多问题）：实现C++与C及其它语言的混合编程。

3.extern "C"的惯用法

1）在C++中引用C语言中的函数和变量，在包含C语言头文件（假设为cHeader.h）时，需要进行下列处理：

extern "C"
{
　　#include "cHeader.h"
}

而在C语言的头文件中，对其外部函数只能指定为extern类型，C语言中不支持extern "C"声明，在.c文件中若包含extern "C"时会出现编译语言错误。

给一个关于C++程序中引入C函数的例子：

/*C函数头文件cHeader.h*/
#ifndef C_HEADER_H
#define C_HEADER_H

extern int add(int x, int y);
#endif

/*C函数实现文件cHeader.c*/
#include "cHeader.h"

int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

/*C++实现文件*/
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
extern "C"
{
　　#include "cHeader.h"
}

using namespace std;

int main()
{
    cout << add(2, 3) << endl;
    return 0;
}

如果C++调用一个C语言编写的.dll时，当包含.dll的头文件或声明接口函数时，应加extern "C"{}。

由于上面的上个程序文件，我是在vs2013中编写的，所以对.c文件的编译出现了错误，错误提示如下：

错误 1 fatal error C1853: "Debug est.pch"预编译头文件来自编译器的早期版本

原因是项目中混合了 .cpp 和 .c 文件时，编译器会对它们采取不同的编译方式（主要是因为对函数声明的处理方式不同），因而不能共用一个预编译头文件。在 VC++ 中，默认的预编译头文件是针对 C++ 的 (stdafx.h 和 stdafx.cpp），当然也可以创建针对 C 的预编译头。

解决方法是在解决方案里面，选择当前的.c文件，右键点击属性。找到预编译头，选择“不使用预编译头”。

2）在C中引入C++语言中的函数和变量时，C++的头文件需要添加extern "C"，但是在C语言中不能直接引用声明了extern "C"的该头文件，应在C文件中将C++中定义的extern "C"函数声明为extern类型。

举个C语言程序引入C++函数的例子：

//C++头文件 cppHeader.h 
#ifndef CPP_HEADER_H
#define CPP_HEADER_H
extern "C" int add( int x, int y );
#endif 

//C++实现文件 cppHeader.cpp
#include "cppHeader.h"
int add( int x, int y )
{ 
    return x + y;
}

//C实现文件
extern int add(int x, int y);
int main() 
{ 
    add(2, 3); 
    return 0;
}