如何让一个 C 语言项目调用另一个 C++ 项目中某些类所提供的接口？

news2024/11/19 9:41:15

目前問題是這樣的：有兩個項目一個項目是用 C++ 寫的裏面提供了一個輸入輸出接口後來從外面弄來了另外一個項目用 C 寫的現在需要將 C 項目中所使用的原有接口替換為使用我們的 C++ 項目中提供的接口求問能夠實現否？

在项目开发过程中，我们底层代码经常用C来实现，而上层应用大都会用C++实现，这样我们就涉及到了C和C++相互调用的情况了。那么，C/C++如何实现相互调用呢？

1、为什么会有差异？

编译方式不同：C文件常采用gcc编译，而Cpp文件常采用g++来编译
C++支持函数重载：由于这一特性，C++和C中的同一个函数，经过编译后，生成的函数名称是不同的。

这样就导致了C与C++之间不能直接进行调用，要解决这一问题，就得靠extern "C"来辅助了。

2、extern “C”

extern

extern关键字我们并不陌生，它是编程语言中的一种属性，用来表示变量，函数等类型的作用范围。

我们经常在.c源文件中定义变量或者实现函数，在.h头文件中使用extern关键字进行声明，方便其他文件调用。

“C”

编程语言种类繁多，不同语言有不同的编译规则，如果想要互相调用，必须告诉编译器以什么规则去编译文件，这样才能正常调用。

其主要作用是：把“C”当作一个标志位，告诉编译器，下面代码以C的方式编译！

了解其中原理后，我们来实操一下！

3、C++调用C

我们创建3个文件，分别为main.cpp、cal.c、cal.h。

我们分别使用gcc和g++单独编译文件，编译出cal.o和main.o两个中间文件，很简单，定义了一个embedded_art的函数。

# dong @ ubuntu in ~/WorkSpace/Donge_Programs/Unix_Programming_Learning/c_c++_call_test on git:main x [15:57:32] 
$ ls
cal.c  cal.h  main.cpp

# dong @ ubuntu in ~/WorkSpace/Donge_Programs/Unix_Programming_Learning/c_c++_call_test on git:main x [15:57:43] 
$ gcc -c cal.c 

# dong @ ubuntu in ~/WorkSpace/Donge_Programs/Unix_Programming_Learning/c_c++_call_test on git:main x [15:57:49] 
$ g++ -c main.cpp 

# dong @ ubuntu in ~/WorkSpace/Donge_Programs/Unix_Programming_Learning/c_c++_call_test on git:main x [15:57:55] 
$ ls
cal.c  cal.h  cal.o  main.cpp  main.o

下面看一下编译之后的中间文件cal.o和main.o的符号表，看看同一个函数embedded_art不同编译方式之后的差别。

可以看到，g++编译之后，对函数名称进行了加工，按照自身的编译规则，最终生成了一个新的函数名，所以我们如果直接调用cal.c中的embedded_art肯定是不行的。

正确方式

使用extern "C"来使g++编译器用C的方式编译。

在main.cpp文件中，我们引入cal.h的位置，添加extern "C"

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

再次进行编译，即可！

可以看到符号表中，该函数名称正常，然后我们将中间文件链接起来，执行，输出正确结果！

# dong @ ubuntu in ~/WorkSpace/Donge_Programs/Unix_Programming_Learning/c_c++_call_test on git:main x [16:18:36] 
$ g++ main.o cal.o 

# dong @ ubuntu in ~/WorkSpace/Donge_Programs/Unix_Programming_Learning/c_c++_call_test on git:main x [16:19:54] 
$ ls
a.out  cal.c  cal.h  cal.o  main.cpp  main.o

# dong @ ubuntu in ~/WorkSpace/Donge_Programs/Unix_Programming_Learning/c_c++_call_test on git:main x [16:19:57] 
$ ./a.out 
main entry
嵌入式艺术

4、C调用C++

我们创建3个文件，分别为main.c、cal.cpp、cal.h。

我们分别使用gcc和g++单独编译文件，编译出cal.o和main.o两个中间文件，很简单，同样定义了一个embedded_art的函数。

# dong @ ubuntu in ~/WorkSpace/Donge_Programs/Unix_Programming_Learning/c_c++_call_test/c_call_c++ on git:main x [16:24:45] 
$ g++ -c cal.cpp   

# dong @ ubuntu in ~/WorkSpace/Donge_Programs/Unix_Programming_Learning/c_c++_call_test/c_call_c++ on git:main x [16:24:52] 
$ gcc -c main.c    

# dong @ ubuntu in ~/WorkSpace/Donge_Programs/Unix_Programming_Learning/c_c++_call_test/c_call_c++ on git:main x [16:24:56] 
$ ls
cal.cpp  cal.h  cal.o  main.c  main.o

下面看一下编译之后的中间文件cal.o和main.o的符号表，看看同一个函数embedded_art不同编译方式之后的差别。

同样，不同的编译器处理方式不同，函数名称依旧不同！同样，需要加入extern "C"来告诉编译器按C的方式编译。

我们在cal.h的声明部分添加，然后重新编译！

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

可以看到符号表中，该函数名称正常，然后我们将中间文件链接起来。

这个时候，会出现报错extern "C"，这是什么情况？

在main.c文件中，引入了c++的头文件cal.h，因为"C"在C++编译的时候才能识别，C语言中并没有这个关键字。

所以，我们需要在g++编译的时候去加入extern "C"，而gcc编译的时候跳过，这个时候就要提到c++编译时候的特定宏__cplusplus了，相当于一个阀门了。

我们修改cal.h文件：

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

extern void embedded_art(void);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

这样就确保了，c++编译embedded_art函数的时候，采用C语法编译，而gcc编译的时候，不作处理。

再次链接，执行！

# dong @ ubuntu in ~/WorkSpace/Donge_Programs/Unix_Programming_Learning/c_c++_call_test/c_call_c++ on git:main x [16:45:06] C:1
$ gcc -no-pie cal.o main.o -o main

# dong @ ubuntu in ~/WorkSpace/Donge_Programs/Unix_Programming_Learning/c_c++_call_test/c_call_c++ on git:main x [16:46:46] 
$ ls
cal.cpp  cal.h  cal.o  main  main.c  main.o

# dong @ ubuntu in ~/WorkSpace/Donge_Programs/Unix_Programming_Learning/c_c++_call_test/c_call_c++ on git:main x [16:49:01] 
$ ./main
main entry
嵌入式艺术