C++中extern "C"浅析

extern "C" 包含双重含义：首先，被它修饰的目标是“extern”的；其次，被它修饰的目标是“C”的。

（1）被extern "C"限定的函数或变量是extern类型的；

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。下列语句：

extern int a;

仅仅是一个变量的声明，其并不是在定义变量a，并未为a分配内存空间。变量a在所有模块中作为一种全局变量只能被定义一次，否则会出现连接错误。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欲引用该模块A中定义的全局变量和函数时只需包含模块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。

与extern对应的关键字是static，被它修饰的全局变量和函数只能在本模块中使用。因此，一个函数或变量只可能被本模块使用时，其不可能被extern “C”修饰。

（2）被extern "C"修饰的变量和函数是按照C语言方式编译和连接的

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。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 %ebp
movl %esp， %ebp
movl $1， %eax
popl %ebp
ret

但是不加入了extern "C"时：

.file "test.cxx"
.text
.align 2
.globl __Z1fv
.def __Z1fv; .scl 2; .type 32; .endef
__Z1fv:
pushl %ebp
movl %esp， %ebp
movl $1， %eax
popl %ebp
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。如果在C++代码中引用了C写的库，这种不一致性将导致在链接的时候出现链接器找不到函数的错误。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。

（3）extern "C"的惯用法

因为C语言不支持extern "C"声明，所以：在C++中引用C语言中的函数和变量，在包含C语言头文件时需进行extern "C"声明；在C语言的头文件中，其外部函数只能指定为extern类型；在C中引用C++语言中的函数和变量时，C++的头文件需添加extern "C"，但是在C语言中不能直接引用声明了extern "C"的该头文件，应该仅将C文件中将C++中定义的extern "C"函数声明为extern类型。