C与C++为什么相互调用的方式不同
C 和 C++ 之间的相互调用方式存在区别,主要是由于 C 和 C++ 语言本身的设计和特性不同。
函数调用和参数传递方式不同 : C 和 C++ 在函数调用和参数传递方面有一些不同之处。 C 使用标准 的函数调用约定,而 C++ 在函数调用中可能包含额外的信息,如函数重载和默认参数。为了正确匹配函数签名,C++ 编译器可能会在函数名上进行名称修饰( name mangling )。
函数重载和名称修饰 : C++ 支持函数重载,即可以有相同的函数名但不同的参数列表。为了在可执行文件中区分这些重载函数,C++ 编译器会在函数名中添加一些信息,以便于重载解析。这与 C 的函数名约定不同,C 中函数名是平铺的。
链接库的差异 : C 和 C++ 编译器链接不同的标准库。 C 编译器链接 C 标准库,而 C++ 编译器链接 C++ 标准库。由于标准库可能涉及不同的函数和数据结构,因此在链接阶段可能会有不同的处理。
编译器特性 : C 和 C++ 编译器对代码的解析、优化、链接等可能会有不同的处理方式,这可能会导致在 C 和 C++ 相互调用时需要进行适当的处理。
解决手段 :为了在 C 和 C++ 之间实现相互调用, ==C++ 引入了 extern "C" 语法 == ,它可以用来告诉 C++ 编译器在函数声明上 使用 C 的调用约定 ,以便在链接阶段能够正确解析函数名。这种设计是为了在 C 和 C++ 之间实现互操作性,但由于两者的语法和特性存在差异,因此在调用方式、编译器行为和链接方式上会存在一些差异。
C++中调用C
话不多说,直接上案例,下面是一个简单的示例,演示了如何在 C++ 代码中调用 C 函数:
首先分别创建三个文件: mylib.c 、 mylib.h 和 main.cpp
mylib.c 如下:
// mylib.c
#include <stdio.h>
void my_c_function () {
printf ( "This is a C function.\n" );
}
mylib.h 如下:
// mylib.h
#ifndef MYLIB_H
#define MYLIB_H
void my_c_function ();
#endif // MYLIB_H
main.cpp 如下:
// main.cpp
#include <iostream>
在这个示例中,我们使用了 #include "mylib.h" 来引入头文件,并在 C++ 中调用了
my_c_function() 。这样就能正确地在 C++ 中调用 C 函数。编译步骤如下:
gcc -c mylib.c -o mylib.o # 编译 C 文件为目标文件
g ++ -c main.cpp -o main.o # 编译 C++ 文件为目标文件
g ++ main.o mylib.o -o app # 链接目标文件生成可执行文件
编译后的文件列表如下:

然后运行可执行文件: ./app 得到输出结果:

这里可以使用 objdump 命令查看编译之后的中间文件 mylib.o 和 main.o 的符号表:


可以发现, my_c_function() 函数编译出的名称在 mylib.o 和 main.o 是相同。这是由于 ==C++
文件中使用 extern "C" 来声明 C 调用约定,以便 C 能够正确解析函数名。 ==
我们来看看如果没有使用 extern "C" 后的编译情况吧:

可以发现,不使用 extern "C" , 函数 my_c_function 编译后名称变为了 (_Z13my_c_functionv )
是由于在 C++ 中, == 函数名在编译后会根据函数的参数类型和返回类型进行名称重整 == ( Name
Mangling ),以支持函数重载等特性。这是因为 ==C++ 支持函数的参数类型和个数可以不同,所以需要 在编译后为每个函数生成一个唯一的名称。==
当你在 C++ 中调用一个 C 函数时,如果不使用 extern "C" 声明, C++ 编译器会默认对函数名进行名 称重整。而在C 语言中,函数名不会被重整。
如果你 == 在 C++ 中调用了一个 C 函数 == ,并且没有使用 extern "C" 声明, C++ 编译器会对函数名进 行名称重整,生成一个新的名字,类似 _Z13my_c_functionv 这样的名称。这个过程被称为名称重整 (Name Mangling ),是为了确保函数在 C++ 中能够正确处理函数重载等特性。
C中调用C++
下面还是来看一个简单的示例,演示了如何在 C 代码中调用 C++ 函数:
首先分别创建三个文件: mylib.cpp 、 mylib.h 和 main.c
mylib.cpp 如下:
// mylib.cpp
#include <iostream>
#include "mylib.h"
void my_cpp_function ( int num ) {
std::cout << "C++ function called with number: " << num << std::endl ;
}
mylib.h 如下:
// mylib.h
#ifndef MYLIB_H
#define MYLIB_H
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
void my_cpp_function ( int num );
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif // MYLIB_H
#endif // MYLIB_H
main.c 如下:
// c_main.c
#include <stdio.h>
#include "mylib.h"
int main () {
printf ( "Calling C++ function from C\n" );
// Call the C++ function
my_cpp_function ( 42 );
return 0 ;
在这个示例中,我们使用了 #include "mylib.h" 来引入头文件,并在 main.c 中调用了
my_cpp_function() 。这样就能正确地在 C 中调用 C++ 函数。编译步骤如下:
g ++ -c mylib.cpp -o mylib.o # 编译 C 文件为目标文件
gcc -o main main.c mylib.o -lstdc ++ # 链接目标文件生成可执行文件
注释 : -lstdc++ 是用于链接 C++ 标准库的编译选项。在 Linux 系统中, C++ 标准库通常被命名为
libstdc++.so ,使用 -lstdc++ 编译选项可以将这个库链接到可执行文件中,以便在运行时使用
C++ 的标准库函数和功能。
如果缺少 -lstdc++ 则会报错:

编译后的文件列表如下:

然后运行可执行文件: ./main 得到输出结果:

这里解释一下 mylib.h 头文件中的 #ifdef __cplusplus :在 main.c 文件夹中调用 mylib.h 头文
件,但是 C 语言中并没有 extern 这个关键字,因此,使用 #ifdef __cplusplus 来充当一个译时候的 阀门。
总结一下 :对于 C 调用 C++ 的情况,没有 extern "C" 这样的关键字。您需要在 C++ 代码中使用
extern "C" 来确保 C++ 函数按照 C 的方式进行链接,同时在 C 代码中包含相应的头文件并调用这些函数