C和C++之间so库的互相调用

蔚落 2022-08-07 00:21 130阅读 0赞

昨晚有个朋友问我关于在C中调用C++库的问题，今天午饭后，由于脖子痛的厉害而没有加入到我们组的“每天一战”的行列中去，所以正好将C和C++之间的库调用关系做个总结。

1.extern "C"的理解：  
很多人认为"C"表示的C语言，实际并非如此，"C"表示的是一种链接约定，只是因C和C++语言之间的密切关系而在它们之间更多的应用而已。实际上Fortran和汇编语言也常常使用，因为它们也正好符合C实现的约定。  
extern "C"指令描述的是一种链接约定，它并不影响调用函数的定义，即时做了该声明，对函数类型的检查和参数转换仍要遵循C++的标准，而不是C。

2.extern "C"的作用：  
不同的语言链接性是不同的，那么也决定了它们编译后的链接符号的不同，比如一个函数void fun(double d)，C语言会把它编译成类似\_fun这样的符号，C链接器只要找到该函数符号就可以链接成功，它假设参数类型信息是正确的。而C++会把这个函数编译成类似\_fun\_double或\_xxx\_funDxxx这样的符号，在符号上增加了类型信息，这也是C++可以实现重载的原因。  
那么，对于用C编译器编译成的库，用C++直接链接势必会出现不能识别符号的问题，是的，需要extern "C"的时刻来了，它就是干这个用的。extern "C" 的作用就是让编译器知道要以C语言的方式编译和连接封装函数。

3.在C++中调用C库的例子：  
1).做一个C动态库：

//  hello.c:   
  
\#include <stdio.h>  
  
void hello()  
\{  
  printf("hello\\n");  
\}

编译并copy到系统库目录下(也可以自己定义库目录，man ldconfig):  
\[root@coredump test\]\# gcc --shared -o libhello.so hello.c  
\[root@coredump test\]\# cp libhello.so /lib/  
2).写个C++程序去调用它：

//  test.cpp   
  
\#include <iostream>  
  
\#ifdef \_\_cplusplus  
extern "C" \{                //  告诉编译器下列代码要以C链接约定的模式进行链接   
 \#endif  
  
void hello();  
  
\#ifdef \_\_cplusplus  
\}  
\#endif  
  
int main()  
\{  
  hello();  
  
   return 0;  
\}

编译并运行：  
\[root@coredump test\]\# g++ test.cpp -o test -lhello  
\[root@coredump test\]\# ./test  
hello  
\[root@coredump test\]\#  
3).\_\_cplusplus宏的条件编译：  
为什么要加这个条件编译呢？小沈阳有话：小妹，这是为什么呢？  
因为这种技术也可能会用在由C头文件产生出的C++文件中，这样使用是为了建立起公共的C和C++文件，也就是保证当这个文件被用做C文件编译时，可以去掉C++结构，也就是说，extern "C"语法在C编译环境下是不允许的。  
比如：将上面的test.cpp更名为test.c，将头文件改为stdio.h，将条件编译去掉，再用gcc编译就可以看到效果。而即使做了上面的修改，如果用g++编译就可以正常使用，这就是我上面说的“公共的C和C++文件”的意思。

4.C调用C++库：  
C++调用C库看上去也不是那么困难，因为C++本身就有向前(向C)兼容的特性，再加上纯天然的extern "C"约定，使得一切都是那么自然。而让C调用C++的库似乎就没那么容易，不过也不是不可以的。  
说到这里我得休息一下，大中午的，出去抽根烟先，不过我也相信如果你不知道答案，看到这里的时候肯定在到处找板砖，恨不得敲开我的脑壳子。我能理解，我也习惯了，我有个学姐一看到我第一反应就是扔出一块砖头先！  
言归正传，还是要借助这纯天然的extern "C"。

1)做一个C++库：

//  world.cpp   
  
\#include <iostream>  
  
void world()  
\{  
  std::cout << "world" << std::endl;  
\}

编译并copy到系统库目录下:  
\[root@coredump test\]\# g++ --shared -o libworld.so world.cpp  
\[root@coredump test\]\# cp libworld.so /lib/  
2)做一个中间接口库，对C++库进行二次封装：

//  mid.cpp   
  
\#include <iostream>  
  
void world();  
  
\#ifdef \_\_cplusplus  
extern "C" \{   //  即使这是一个C++程序，下列这个函数的实现也要以C约定的风格来搞！   
 \#endif  
  
   void m\_world()  
  \{  
    world();  
  \}  
  
\#ifdef \_\_cplusplus  
\}  
\#endif

其中方法m\_world即为libworld库中world方法的二次封装，编译并copy到系统库目录下:  
\[root@coredump test\]\# g++ --shared -o libmid.so mid.cpp -lworld  
\[root@coredump test\]\# cp libmid.so /lib/  
3).C程序通过链接二次接口库去调用C++库：

//  test.c   
  
\#include <stdio.h>  
  
int main()  
\{  
  m\_world();  
  
   return 0;  
\}

编译并运行：  
\[root@coredump test\]\# gcc test.c -l mid -o test  
\[root@coredump test\]\# ./test  
world  
\[root@coredump test\]\#   
注：如果对于C++库中含有类的，可以在二次接口函数中生成临时对象来调用对应的功能函数，当然要根据实际情况来定了。