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【C++ 语言】 C 与 C++ 兼容 ( extern C )

发布时间：2025/6/17 c/c++ 49 豆豆

生活随笔收集整理的这篇文章主要介绍了【C++ 语言】 C 与 C++ 兼容 ( extern C ) 小编觉得挺不错的,现在分享给大家,帮大家做个参考.

文章目录

- - - 创建项目
    - 项目源码说明
    - C++ 中直接调用 C 代码 ( 无法解析的外部符号错误 )
    - C++ 与 C 编译结果对比
    - extern "C" 在头文件中的标准用法
    - 最终的 C / C ++ 兼容代码

创建项目

创建并运行 CMake 项目 :

1. 选择创建选项 : 在打开的欢迎界面中 , 点击右侧最下方的 "创建新项目 " 选项 ;
2. 选择项目类型 : 选择创建 “CMake 项目” , 在 Android 中主要使用的也是 CMake 配置 NDK C/C++ 代码 ;
3. 项目配置 : 输入项目名称 , 选择项目位置 , 下面的解决方案名称会自动生成 , 不勾选最下方的选项 ; 点击 “创建” 按钮 , 创建项目 ;

等待项目创建完毕 , 会自动跳转到程序主界面 ;

4. 自动生成解决方案 : 进入程序主界面后 , 系统会自动生成 CMake 解决方案 , 如果一切顺利 , 会有如下结果 :

5. 选择启动项 : 点击绿色的小三角按钮 “选择启动项” , 选择上面生成的解决方案 “001_CMake_1.exe” 选项 , 如下图示 ;

6. 运行程序 : 再次点击 “001_CMake_1.exe” 选项 , 即可运行该控制台程序 , 在控制台中打印 “Hello CMake。” ;

项目源码说明

相关源码说明 :

① 001_CMake_1.h : 项目头文件 ;

// 001_CMake_1.h: 标准系统包含文件的包含文件 // 或项目特定的包含文件。#pragma once#include <iostream>// TODO: 在此处引用程序需要的其他标头。

② 001_CMake_1.cpp : 项目主代码文件 ;

// 001_CMake_1.cpp: 定义应用程序的入口点。 //#include "001_CMake_1.h"using namespace std;int main() {cout << "Hello CMake。" << endl;return 0; }

C 与 C++ 标准输出 :

C 中的标准输出 : 直接调用 printf

printf("Hello");

C++ 中的标准输出 : << 此处是操作符重载 , cout 在 std 命名空间中 ;

cout << "Hello" << endl;

③ CMakeLists.txt ( 工程目录下 ) : 项目构建配置文件 , 配置构建工具版本号 , 项目编译所需的源代码 ;

# CMakeList.txt: 001_CMake_1 的 CMake 项目，在此处包括源代码并定义 # 项目特定的逻辑。 # cmake_minimum_required (VERSION 3.8)# 将源代码添加到此项目的可执行文件。 add_executable (001_CMake_1 "001_CMake_1.cpp" "001_CMake_1.h")# TODO: 如有需要，请添加测试并安装目标。

④ CMakeLists.txt ( 总目录下 ) : 顶层的 CMake 文件, 配置全局所有子项目信息 , 这里只有一个子项目 ;

# CMakeList.txt: 顶层 CMake 项目文件，在此处执行全局配置 # 并包含子项目。 # cmake_minimum_required (VERSION 3.8)project ("001_CMake_1")# 包含子项目。 add_subdirectory ("001_CMake_1")

C++ 中直接调用 C 代码 ( 无法解析的外部符号错误 )

C++ 向下兼容 : C 中大部分代码都可以在 C++ 中直接使用 ; 但是需要做兼容处理 , 不能直接使用 ;

1. 创建测试文件 : 在上述创建的项目中 , 创建 c_extern.c 和 c_extern.h 两个文件 ;

2. c_extern.h 头文件内容 : 在头文件中定义一个带参数的方法 ;

#pragma once//任意定义一个方法 , 该方法有若干个参数和返回值 int add(int a, int b);

3. c_extern.c 源文件内容 : 在 C 语言文件中实现上述头文件中定义的带参数的方法 ;

#include "c_extern.h"//实现的头文件中的方法, 用于测试 C 与 C++ 兼容问题 int add(int a, int b) {return 0; }

4. CMake 配置源码 : 将 “c_extern.c” ( C文件 ) 和 “c_extern.h” ( 头文件 ) 配置到 CMakeLists.txt 中 ;

# CMakeList.txt: 001_CMake_1 的 CMake 项目，在此处包括源代码并定义 # 项目特定的逻辑。 # cmake_minimum_required (VERSION 3.8)# 将源代码添加到此项目的可执行文件。 add_executable (001_CMake_1 "001_CMake_1.cpp" "001_CMake_1.h" "c_extern.c" "c_extern.h")# TODO: 如有需要，请添加测试并安装目标。

5. 执行结果 : 点击 001_CMake_1.exe 选项 , 运行程序 ; 弹出 “生成失败 , 是否要继续调试?” 的对话框 , 此时

6. 错误提示 : 无法解析在 main 函数中调用的 add 方法 ;

严重性代码说明项目文件行禁止显示状态错误 LNK1120 1 个无法解析的外部命令 ...\CMakeLists.txt ...\001_CMake_1.exe 1 错误 LNK2019 无法解析的外部符号 "int __cdecl add(int,int)" (?add@@YAHHH@Z)，该符号在函数 main 中被引用 ...\CMakeLists.txt ...\001_CMake_1.cpp.obj 1

在 C++ 源码中直接调用 C 源码 , 一定会报该错误 , 下面分析产生该错误的原因 , 以及如何进行兼容处理 ;

C++ 与 C 编译结果对比

1. 创建对比文件 : 创建下面两个文件 , 分别是 C 代码和 C++ 代码 ;

① c_code.c :

int add (int a, int b){return a+b; }int main(){return 0; }

② c_plus_code.cpp :

int add (int a, int b){return a+b; }int main(){return 0; }

C 和 C++ 中代码内容一模一样 ;

2. 获取 c_code.c 编译过程中的机器码文件 : 使用 gcc c_code.c -o c_code.o 命令 , 可以获取编译的中间文件 , 输出到 c_code.o 文件中 ;

3. 获取 C语言文件编译后的机器码文件中对应的符号 : 使用 nm -A c_code.o 命令 , 可以查看 c_code.o 二进制文件中的符号 ;

输出详细内容 :

root@ubuntu:~/001_c_c++# gcc c_code.c -o c_code.o root@ubuntu:~/001_c_c++# root@ubuntu:~/001_c_c++# ls c_code.c c_code.o c_plus_code.cpp root@ubuntu:~/001_c_c++# root@ubuntu:~/001_c_c++# nm -A c_code.o c_code.o:00000000004004d6 T add c_code.o:0000000000601030 B __bss_start c_code.o:0000000000601030 b completed.7594 c_code.o:0000000000601020 D __data_start c_code.o:0000000000601020 W data_start c_code.o:0000000000400410 t deregister_tm_clones c_code.o:0000000000400490 t __do_global_dtors_aux c_code.o:0000000000600e18 t __do_global_dtors_aux_fini_array_entry c_code.o:0000000000601028 D __dso_handle c_code.o:0000000000600e28 d _DYNAMIC c_code.o:0000000000601030 D _edata c_code.o:0000000000601038 B _end c_code.o:0000000000400574 T _fini c_code.o:00000000004004b0 t frame_dummy c_code.o:0000000000600e10 t __frame_dummy_init_array_entry c_code.o:00000000004006d0 r __FRAME_END__ c_code.o:0000000000601000 d _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ c_code.o: w __gmon_start__ c_code.o:0000000000400584 r __GNU_EH_FRAME_HDR c_code.o:0000000000400390 T _init c_code.o:0000000000600e18 t __init_array_end c_code.o:0000000000600e10 t __init_array_start c_code.o:0000000000400580 R _IO_stdin_used c_code.o: w _ITM_deregisterTMCloneTable c_code.o: w _ITM_registerTMCloneTable c_code.o:0000000000600e20 d __JCR_END__ c_code.o:0000000000600e20 d __JCR_LIST__ c_code.o: w _Jv_RegisterClasses c_code.o:0000000000400570 T __libc_csu_fini c_code.o:0000000000400500 T __libc_csu_init c_code.o: U __libc_start_main@@GLIBC_2.2.5 c_code.o:00000000004004ea T main c_code.o:0000000000400450 t register_tm_clones c_code.o:00000000004003e0 T _start c_code.o:0000000000601030 D __TMC_END__ root@ubuntu:~/001_c_c++#

4. 分析上述输出内容 : 由第一行 c_code.o:00000000004004d6 T add 可以看出 , add 方法编译后的符号为 add ;

5. 获取 c_plus_code.cpp 编译过程中的机器码文件 : 使用 gcc c_plus_code.cpp -o c_plus_code.o 命令 , 可以获取编译的中间文件 , 输出到 c_plus_code.o 文件中 ;

root@ubuntu:~/001_c_c++# gcc c_plus_code.cpp -o c_plus_code.o root@ubuntu:~/001_c_c++# ls c_code.c c_code.o c_plus_code.cpp c_plus_code.o root@ubuntu:~/001_c_c++# root@ubuntu:~/001_c_c++# nm -A c_plus_code.o c_plus_code.o:0000000000601030 B __bss_start c_plus_code.o:0000000000601030 b completed.7594 c_plus_code.o:0000000000601020 D __data_start c_plus_code.o:0000000000601020 W data_start c_plus_code.o:0000000000400410 t deregister_tm_clones c_plus_code.o:0000000000400490 t __do_global_dtors_aux c_plus_code.o:0000000000600e18 t __do_global_dtors_aux_fini_array_entry c_plus_code.o:0000000000601028 D __dso_handle c_plus_code.o:0000000000600e28 d _DYNAMIC c_plus_code.o:0000000000601030 D _edata c_plus_code.o:0000000000601038 B _end c_plus_code.o:0000000000400574 T _fini c_plus_code.o:00000000004004b0 t frame_dummy c_plus_code.o:0000000000600e10 t __frame_dummy_init_array_entry c_plus_code.o:00000000004006d0 r __FRAME_END__ c_plus_code.o:0000000000601000 d _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ c_plus_code.o: w __gmon_start__ c_plus_code.o:0000000000400584 r __GNU_EH_FRAME_HDR c_plus_code.o:0000000000400390 T _init c_plus_code.o:0000000000600e18 t __init_array_end c_plus_code.o:0000000000600e10 t __init_array_start c_plus_code.o:0000000000400580 R _IO_stdin_used c_plus_code.o: w _ITM_deregisterTMCloneTable c_plus_code.o: w _ITM_registerTMCloneTable c_plus_code.o:0000000000600e20 d __JCR_END__ c_plus_code.o:0000000000600e20 d __JCR_LIST__ c_plus_code.o: w _Jv_RegisterClasses c_plus_code.o:0000000000400570 T __libc_csu_fini c_plus_code.o:0000000000400500 T __libc_csu_init c_plus_code.o: U __libc_start_main@@GLIBC_2.2.5 c_plus_code.o:00000000004004ea T main c_plus_code.o:0000000000400450 t register_tm_clones c_plus_code.o:00000000004003e0 T _start c_plus_code.o:0000000000601030 D __TMC_END__ c_plus_code.o:00000000004004d6 T _Z3addii root@ubuntu:~/001_c_c++#

6. 分析上述输出内容 : 由最后一行 c_plus_code.o:00000000004004d6 T _Z3addii 可以看出 , add 方法编译后的符号为 _Z3addii ;

处理完毕后的文件内容 :

7. 总结 :

① 编译结果对比 : C 语言 add 方法编译后的符号是 add , C++ 编译后的符号是 _Z3addii , 显然二者不能互相调用 , 因此一旦在 C++ 中调用 add , 就会出现上述无法解析外部符号错误 ;
② 兼容 : 如果在 C++ 文件中调用 C 语言库 , 需要做兼容处理 ;
③ 示例 : 在 Android 中的 NDK 接口是 C++ 语言的 , 但是调用的库如 OpenSL ES , FFMPEG 等都是 C语言的库 , 因此这里就需要用到 C 与 C++ 的兼容 ;
④ 兼容方法 : 使用 extern “C”{} 指定让大括号中的内容以 C 语言的方式进行编译 ; 这样才能在 C++ 中找到对应的 C 语言中的函数 ; 如下示例 :

extern "C"{#include "c_extern.c" }

编译过程 : 预处理 -> 编译 -> 汇编 -> 链接;
1. 编译预处理 : 产生 .i 后缀的预处理文件;
2. 编译操作 : 产生 .s 后缀的汇编文件;
3. 汇编操作 : 产生 .o 后缀的机器码二进制文件;
4. 链接操作 : 产生可执行文件 ;

extern “C” 在头文件中的标准用法

extern “C” 用法 :

1. 在引用处使用 : extern “C” {} 可以写在引用头文件的位置 , 如下 :

// 001_CMake_1.cpp: 定义应用程序的入口点。 //#include "001_CMake_1.h"extern "C" {#include "c_extern.h" }using namespace std;int main() {cout << "Hello CMake。" << endl;//调用 c_extern.h 头文件中定义的方法//该方法定义在了 C 语言文件中add(1, 2);return 0; }

2. 在头文件中定义 : extern “C” {} 也可以写在头文件中 , 一般情况下我们编写的 C 代码需要同时兼容 C 和 C++ , 因此 C 语言的头文件都进行如下定义 :
- ① __cplusplus 宏 : 该宏定义在 C++ 编译器中 , 如果是 C 语言编译器 , 就不会定义该宏 ;
- ② 使用效果 : 如果在 C++ 编译环境中 , extern “C” { 和 } 生效 , 在 C 语言编译环境中 , 不生效 ;

#pragma once//兼容 C 与 C ++ 语言 , 在 C++ 中也可以编译 C 语言程序 // __cplusplus 是编译器中定义的宏 //如果编译的是 C++ 代码 , 定义了__cplusplus 宏 , #ifdef __cplusplus 宏会生效//这一组判定 extern "C" { 声明 , 是否生效 , 如果在 C++ 环境中生效 , C 语言环境中不生效 #ifdef __cplusplus extern "C" { #endif//任意定义一个方法 , 该方法有若干个参数和返回值int add(int a, int b);//这一组判定 } 声明 , 是否生效 , 如果在 C++ 环境中生效 , C 语言环境中不生效 #ifdef __cplusplus } #endif

注意上述兼容二选一 , 不能同时使用 , 否则会报错 ;

最终的 C / C ++ 兼容代码

最终的 C / C ++ 兼容代码 :

1.程序结构 :
2.顶层 CMakeLists.txt : 配置多个项目 ;

3.项目 CMakeLists.txt : 配置单个项目中的多个源文件 ;