C语言与C++ 相互调用

时间:2022-05-23 想学好编程的小菜鸟人气:4

前言

extern “c”的作用可以实现c语言和c++相互调用。

1.当我们写c语言代码，要调用c++代码时，可以将c++的类型配置为静态库，然后直接调用头文件。

2.当我们写c++代码，要调用c代码时，可以将c的类型配置为静态库，然后直接调用头文件。

由于c++支持函数重载，而c语言不支持函数重载，c语言和c++的函数名修饰规则有所不同，所以在链接的时候就C和C++之间无法找到对应的函数地址。这时候就要引入extern “C”了。

如果是C调用C项目或是C++调用C++项目就不需要使用extern "C"了。

下面介绍的是不同项目之间的调用。

1.在C++项目中调用C的静态库时，告诉C++编译器，extern "C"{}里面的函数是C编译器编译的，链接的时候用C的函数名规则去找，就可以链接上。

2.在C项目中调用C++的静态库时，同样告诉C++编译器，extern "C"{}里面的函数要用C语言的修饰规则修饰。

下面我们通过代码来了演示，实验环境：VS2019。

一、C++项目调用C的静态库

我们先将写好的C程序配置成.lib的静态库：

此时该静态库的debug目录下就有.lib的静态库

然后在需要调用库的C++项目中，引入静态库：

将附加库目录的路径设置为配置好的静态库的debug路径下。

然后在链接器的输入下添加 c的lib.lib;（创建的项目名.lib）

调用静态库的C++代码：

其中include内的 ..是跳转到上一级目录。

#include <iostream>
 
using namespace std;
// C++项目
// 告诉C++编译器，extern "C"{}里面的函数是C编译器编译的，链接的时候用C的函数名规则去找，就可以链接上
extern "C"
{
	#include "../c的lib/Stack.h"
}
 
bool isValid(const char * s){
	ST st = { 0 };
	StackInit(&st);
	while (*s)
	{
		if (*s == '('
			|| *s == '{'
			|| *s == '[')
		{
			StackPush(&st, *s); 
			++s;
		}
		else
		{
			// 遇到右括号了，但是栈里面没有数据，说明
			// 前面没有左括号，不匹配，返回false
			if (StackEmpty(&st))
			{
				StackDestroy(&st);
				return false;
			}
 
			STDataType top = StackTop(&st);
			StackPop(&st);
			if ((*s == '}' && top != '{')
				|| (*s == ']' && top != '[')
				|| (*s == ')' && top != '('))
			{
				StackDestroy(&st);
				return false;
			}
			else
			{
				++s;
			}
		}
	}
 
	// 如果栈不是空，说有栈中还有左括号未出
	// 没有匹配，返回是false
	bool ret = StackEmpty(&st);
	StackDestroy(&st);
	return ret;
}
 
int main()
{
	cout << isValid("{[]}") << endl;
	cout << isValid("([)]") << endl;
 
	return 0;
}

配置静态库的c代码：

Stcak.h

#pragma once
 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <stdbool.h>
 
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST;
 
void StackInit(ST* ps);
void StackDestroy(ST* ps);
void StackPush(ST* ps, STDataType x);
void StackPop(ST* ps);
STDataType StackTop(ST* ps);
int StackSize(ST* ps);
bool StackEmpty(ST* ps);

Stack.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
 
#include "Stack.h"
 
 
void StackInit(ST* ps)
{
	assert(ps);
	ps->a = NULL;
	ps->top = 0; // ps->top = -1;
	ps->capacity = 0;
}
 
void StackDestroy(ST* ps)
{
	assert(ps);
	free(ps->a);
	ps->a = NULL;
	ps->capacity = ps->top = 0;
}
 
void StackPush(ST* ps, STDataType x)
{
	assert(ps);
 
	if (ps->top == ps->capacity)
	{
		int newCapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : ps->capacity * 2;
		STDataType* tmp = (STDataType*)realloc(ps->a, sizeof(STDataType) * newCapacity);
		if (tmp == NULL)
		{
			printf("realloc fail\n");
			exit(-1);
		}
 
		ps->a = tmp;
		ps->capacity = newCapacity;
	}
 
	ps->a[ps->top] = x;
	ps->top++;
}
 
void StackPop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
 
	ps->top--;
}
 
STDataType StackTop(ST* ps)
{
	assert(ps);
	assert(!StackEmpty(ps));
 
	return ps->a[ps->top - 1];
}
 
int StackSize(ST* ps)
{
	assert(ps);
 
	return ps->top;
}
 
bool StackEmpty(ST* ps)
{
	assert(ps);
 
	/*if (ps->top == 0)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}*/
	return ps->top == 0;
}

二、C项目调用C++的静态库

实现方法与上面类似。只需要将上面步骤的.cpp与.c文件后缀互换，然后通过条件编译，将C++静态库中的头文件的函数用extern "C"作用：

#pragma once
 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <stdbool.h>
 
typedef int STDataType;
typedef struct Stack
{
	STDataType* a;
	int top;
	int capacity;
}ST;
 
//void StackInit(ST* ps);
//void StackDestroy(ST* ps);
//void StackPush(ST* ps, STDataType x);
//void StackPop(ST* ps);
//STDataType StackTop(ST* ps);
//int StackSize(ST* ps);
//bool StackEmpty(ST* ps);
 
 
#ifdef __cplusplus
 extern "C"
 {
#endif
 
	 void StackInit(ST* ps);
	 void StackDestroy(ST* ps);
	 void StackPush(ST* ps, STDataType x);
	 void StackPop(ST* ps);
	 STDataType StackTop(ST* ps);
	 int StackSize(ST* ps);
	 bool StackEmpty(ST* ps);
 
#ifdef __cplusplus
 }
#endif

其中__cplusplus是c++中定义好的宏。所以在c++中就会展开extern "C"{}，告诉编译器按照c语言的函数修饰规则修饰，而c项目调用头文件时，就没有__cplusplus这个宏就不会展开extern "C"{}，只会将修饰好的函数声明展开。

还有另一种条件编译：

#ifdef __cplusplus
#define E extern "C"
#else
#defien E
#endif
 
E void StackInit(ST* ps);
E void StackDestroy(ST* ps);
E void StackPush(ST* ps, STDataType x);
E void StackPop(ST* ps);
E STDataType StackTop(ST* ps);
E int StackSize(ST* ps);
E bool StackEmpty(ST* ps);

然后在C项目中调用头文件#include "../c的lib/Stack.h"，（这是调用的头文件在我的电脑中的存放路径，大家调用的时候跳转到自己存放头文件的路径即可）因为C中没有定义__cplusplus,这样C项目调用时，将E替换为空，直接展开函数声明。

三、总结

1️⃣通过extern "C",我们可以实现C项目调C++的库，C++项目调C的库。不需要源码，只需要静态库和头文件就可以实现功能。

2️⃣在多人协作时尤为方便，只需要将写好的代码配置成.lib的静态库，然后将头文件一起打包发给对方，对方在不知道具体的源码和函数的实现下，只需要知道函数的功能就可以直接调用，也加强的多人协作之间的保密性

3️⃣因为extern "C"只在C++中起作用，所以不管是调用C的库还是C++的库，extern "C"都只在C++中处理。

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