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辨别程序是C编译的还是C++编译的方式

 黄南山 2017-08-26
如果编译器在编译cpp文件那么__cplusplus   就会被定义   如果是一个c文件在被编译那么__STDC__就会被定义

  __STDC__是预定义宏.当它被定义后,编译器将按照ansic标准来编译你的c程序.

  ANSIC标准定义了以下6种可供C语言使用的预定义宏:

  __LINE__                       在源代码中插入当前源代码行号

  __FILE__                       在源代码中插入当前源代码文件名

  __DATE__                       在源代码中插入当前编译日期〔注意和当前系统日期区别开来〕

  __TIME__                       在源代码中插入当前编译时间〔注意和当前系统时间区别开来〕

  __STDC__                       当要求程序严格遵循ANSIC标准时该标识符被赋值为1.

  __cplusplus

  标识符__LINE__和__FILE__通常用来调试程序;

  标识符__DATE__和__TIME__通常用来在编译后的程序中加入一个时间标志,以区分程序的不同版本;

  当要求程序严格遵循ANSIC标准时,标识符__STDC__就会被赋值为1;

  当用C++编译程序编译时,标识符__cplusplus就会被定义.

简单的说,由于C语言是没有重载函数的概念的,所以C编译器编译的程序里,所有函数只有函数名对应的入口。而由于C++语言有重载函数的概念,如果只有函数名对应入口,则会出线混淆。所以C++编译器编译的程序,应该是函数名+参数类型列表对应到入口。  
  注意,因为main函数是整个程序的入口,所以main是不能重载的,所以,如果一个程序只有main函数,是无法确认是C还是C++编译器编译的。  
  可以通过nm来查看函数名入口。  
  如一个函数  
  int   foo(int   i,float   j)  
  C编译的程序通过nm查看  
                    0x567xxxxxx     (地址)  
  C++编译程序,通过nm  
  f(int,float)             0x567xxxxxx 

时常在cpp的代码之中看到这样的代码:
#ifdef
 __cplusplus 

    extern "C" { 
    #endif

    //一段代码

#ifdef

 __cplusplus 
  
#endif 
  这样的代码到底是什么意思呢?首先,__cplusplus是cpp中的自定义宏,那么定义了这个宏的话表示这是一段cpp的代码,也就是说,上面的代码的含义是:如果这是一段cpp的代码,那么加入extern 
"C"{和}处理其中的代码。


  要明白为何使用extern 
"C",还得从cpp中对函数的重载处理开始说起。在c++中,为了支持重载机制,在编译生成的汇编码中,要对函数的名字进行一些处理,加入比如函数的返回类型等等.而在C中,只是简单的函数名字而已,不会加入其他的信息.也就是说:C++和C对产生的函数名字的处理是不一样的.


  比如下面的一段简单的函数,我们看看加入和不加入extern "C"产生的汇编代码都有哪些变化:


    int f(void) 
   
        return 1; 
   
  在加入extern 
"C"的时候产生的汇编代码是:


    .file "test.cxx" 
    .text 
    .align 2 
    .globl _f 
    
.def _f; .scl 2; .type 32; .endef 
    _f: 
        pushl �p 
        
movl %esp, �p 
        movl $1,�x 
        popl �p 
        ret 

  但是不加入了extern "C"之后


    .file "test.cxx" 
    .text 
    .align 2 
    .globl __Z1fv 

    .def __Z1fv; .scl 2; .type 32; .endef 
    __Z1fv: 
        pushl 
�p 
        movl %esp,�p 
        movl $1,�x 
        popl �p 

        ret 
  两段汇编代码同样都是使用gcc 
-S命令产生的,所有的地方都是一样的,唯独是产生的函数名,一个是_f,一个是__Z1fv。


  明白了加入与不加入extern "C"之后对函数名称产生的影响,我们继续我们的讨论:为什么需要使用extern 
"C"呢?C++之父在设计C++之时,考虑到当时已经存在了大量的C代码,为了支持原来的C代码和已经写好C库,需要在C++中尽可能的支持C,而 extern 
"C"就是其中的一个策略。


  试想这样的情况:一个库文件已经用C写好了而且运行得很良好,这个时候我们需要使用这个库文件,但是我们需要使用C++来写这个新的代码。如果这个代码使用的是C++的方式链接这个C库文件的话,那么就会出现链接错误.我们来看一段代码:首先,我们使用C的处理方式来写一个函数,也就是说假设这个函数当时是用C写成的:


    //f1.c 
    extern "C" 
   
        void f1() 
       

            return; 
       
   
  编译命令是:gcc -c f1.c -o f1.o 
产生了一个叫f1.o的库文件。再写一段代码调用这个f1函数:


// test.cxx 
//这个extern表示f1函数在别的地方定义,这样可以通过 
//编译,但是链接的时候还是需要 

//链接上原来的库文件. 
    extern void f1();

    int main() 
   
        f1();

        return 0; 
   
  通过gcc -c test.cxx -o test.o 
产生一个叫test.o的文件。然后,我们使用gcc test.o f1.o来链接两个文件,可是出错了,错误的提示是:


test.o(.text + 0x1f):test.cxx: undefine reference to 'f1()' 

  也就是说,在编译test.cxx的时候编译器是使用C++的方式来处理f1()函数的,但是实际上链接的库文件却是用C的方式来处理函数的,所以就会出现链接过不去的错误:因为链接器找不到函数。


  因此,为了在C++代码中调用用C写成的库文件,就需要用extern "C"来告诉编译器:这是一个用C写成的库文件,请用C的方式来链接它们。


  比如,现在我们有了一个C库文件,它的头文件是f.h,产生的lib文件是f.lib,那么我们如果要在C++中使用这个库文件,我们需要这样写:


    extern "C" 
   
        #include "f.h" 
   

  回到上面的问题,如果要改正链接错误,我们需要这样子改写test.cxx:


    extern "C" 
   
        extern void f1(); 
    }

    int main() 
   
        f1();

        return 0; 
   
  重新编译并且链接就可以过去了.

  总结

  C和C++对函数的处理方式是不同的.extern 
"C"是使C++能够调用C写作的库文件的一个手段,如果要对编译器提示使用C的方式来处理函数的话,那么就要使用extern "C"来说明

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