C++程序中的extern“C”到底是干什么的_c++ 语言中的 extern "c"说明

一、extern关键字的基本解释

首先，extern是C/C++语言中表明函数和全局变量作用范围（可见性）的关键字，该关键字告诉编译器，其声明的函数和变量可以在本模块或其它模块中使用。因此，将extern关键字置于变量或函数前，可以使得它们能够被跨文件访问。

然而需要注意的是，在C和C++中各自对extern的用法不完全相同。

1. C中的extern用法

在C中，extern关键字可以使得被修饰得变量访问全局变量。这里需要注意的是，C语言中在所有函数外部定义的变量均称为全局变量（Global Variable），它的作用域默认是整个程序，也就是所有的源文件，包括 .c 和 .h 文件。

举个栗子

aExample.c

#include<stdio.h>

int num = 5;

void func()
{
    printf("fun in a.c");
}
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这里的aExample.c文件中定义了一个全局变量num，并进行了定义赋值

main.c

#include<stdio.h>

int main()
{
    extern int num;
    printf("%d",num);
    return 0;
}
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main.c文件中对该变量使用extern关键字进行了引用，注意使用extern关键字只能引用声明外部全局变量，无法再对该变量定义（无法再开辟一个新的变量空间），即无法写为

extern int num = 10;
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的形式。但是在用extern声明完外部变量后，可以对它进行修改，如

extern int num;
num = 10;
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2. C++中的extern用法

在C++中，extern关键字除了有了C语言完全一样的用法外，还可以用来解决C和C++编译不相容的问题，从而实现C/C++混合编程。

简单来说，就是使用extern "C"来修饰变量和函数，它是一种连接声明（linkage declaration），被它修饰的变量和函数是按照C语言的方式编译和连接的。

为什么说按照C语言的方式呢？难道C和C++中对函数的编译方式不相同吗？我们不妨来看看C++中对类似C的函数是怎样编译的：作为一种面向对象的语言，C++支持函数重载，而过程式语言C则不支持。为了满足函数重载的需求，函数在被C++编译后在符号库中的名字与C语言的不同。

例如，假设某个函数的原型为：void foo(int x, int y);

那么该函数被C编译器编译后在符号库中的名字为_foo，而C++编译器则会产生像_foo_int_int之类的名字（不同的编译器可能生成的名字不同，但是都采用了相同的机制，生成的新名字称为“mangled name”）。_foo_int_int这样的名字包含了函数名、函数参数数量及类型信息，C++就是靠这种机制来实现函数重载的。例如，在C++中，函数void foo(int x, int y)与void foo(int x, float y)编译生成的符号是不相同的，后者为_foo_int_float。

那么在扩展延申一下，同样地，C++中的变量除了支持局部变量外，还支持类成员变量和全局变量。用户所编写程序的类成员变量可能与全局变量同名，我们以“.”来区分。而本质上，编译器在进行编译时，与函数的处理相似，也是为类中的变量取了一个独一无二的名字，这个名字与用户程序中同名的全局变量名字不同。

3. extern关键字的一般用法

通常，在模块的头文件中对本模块提供给其它模块引用的函数和全局变量以关键字extern声明。例如，如果模块B欲引用模块A中定义的全局变量或函数时，只需要包含模块A的头文件即可。这样，模块B中调用模块A中的函数时，在编译阶段，模块B虽然找不到该函数，但是并不会报错；它会在连接阶段中从模块A编译生成的目标代码中找到此函数。

又是一个栗子！

（1）假设在C++项目中，未使用extern "C"声明时，模块A的头文件如下：

// 模块A头文件moduleA.h
#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
int foo(int x, int y);	// 全局函数的声明语句中，关键字extern可以省略，因为全局函数默认是extern类型的。
#endif
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在模块B中引用该函数

// 模块B实现文件moduleB.cpp
#include "module.h"
foo(2, 3);
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上述代码在连接阶段，连接器会从模块A生成的目标文件moduleA.obj中寻找_foo_int_int这样的符号！

（2）同样是该C++项目，在加extern "C"声明后，模块A的头文件变为：

// 模块A头文件moduleA.h
#ifndef MODULE_A_H
#define MODULE_A_H
extern "C" int foo(int x, int y);
#endif
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此时，在模块B的实现文件中仍然调用foo(2, 3)，其结果是：

1. 模块A编译生成foo的目标代码时，没有按照C++的方式对其名字进行特殊处理，采用了C语言的方式；
2. 连接器在为模块B的目标代码寻找foo(2, 3)调用时，寻找的是未经修改的符号名_foo。

所以，可以用一句话概括extern "C"这个声明的真实目的：实现C++与C及其它语言的混合编程。

二、extern "C"的一般用法

1. C++引用C语言中的函数或变量

在C++中引用C语言中的函数和变量，在包含C语言头文件（假设为cExample.h）时，需进行下列处理：

extern "C"
{
    #include "cExample.h"
}
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而在C语言的头文件中，因为C语言中不支持extern "C"声明，所以对其外部函数只能指定为extern类型，因此在.c文件中包含了extern "C"时会出现编译语法错误。

完整示例如下：

（1）c语言头文件：cExample.h

/* c语言头文件：cExample.h */
#ifndef C_EXAMPLE_H
#define C_EXAMPLE_H
extern int add(int x, int y);	// 此处不加extern关键字也默认是extern的
#endif
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（2）c语言实现文件：cExample.c

/* c语言实现文件：cExample.c */
#include "cExample.h"
int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}
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（3）C++实现文件，调用add：cppFile.cpp

// C++实现文件，调用add：cppFile.cpp
extern "C"
{
    #include "cExample.h"
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    add(2, 3);
    return 0;
}
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综上，如果C++调用了一个C语言编写的.DLL时，当包括.DLL的头文件或声明接口函数时，应加extern “C”{}。

2. C引用C++语言中的函数或变量

在C中引用C++语言中的函数和变量时，C++的头文件需要添加extern “C”，但是在C语言中不能直接引用声明了extern "C"的该C++头文件，应该在C文件中将C++中定义的extern "C"函数声明为extern类型。

完整示例如下：

（1）C++头文件cppExample.h

// C++头文件cppExample.h
#ifndef CPP_EXAMPLE_H
#define CPP_EXAMPLE_H
extern "C" int add(int x, int y);
#endif
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（2）C++实现文件cppExample.cpp

// C++实现文件cppExample.cpp
#include "cppExample.h"
int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}
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（3）C实现文件cFile.c

// C实现文件cFile.c
/* 注意：这样写会编译出错：#include "cExample.h" */
extern int add(int x, int y);
int main(int argc, char* argv[])
{
    add(2, 3);
    return 0;
}
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