网站建设与推广方案,网站建设合同续签申请书,企业邮箱号码从哪里查,邢台开发区建设小学官方网站C中extern C的作用是什么#xff1f;
在 C 中#xff0c;extern C 的作用是告诉编译器按照 C 语言的规范来处理函数名和变量名。这是因为 C 编译器会对函数名和变量名进行名称修饰(name mangling)#xff0c;以区分不同的函数和变量。而在 C 语言中…C中extern C的作用是什么
在 C 中extern C 的作用是告诉编译器按照 C 语言的规范来处理函数名和变量名。这是因为 C 编译器会对函数名和变量名进行名称修饰(name mangling)以区分不同的函数和变量。而在 C 语言中函数名和变量名不会被名称修饰因此需要使用 extern C 来告诉编译器使用 C 语言的规则。
下面是微软官方文档关于“extern C”的使用说明
extern (C) | Microsoft Learn extern (C) | Microsoft Learn 以下示例演示如何声明具有 C 链接的名称
// Declare printf with C linkage.
extern C int printf(const char *fmt, ...);// Cause everything in the specified
// header files to have C linkage.
extern C {// add your #include statements here
#include stdio.h
}// Declare the two functions ShowChar
// and GetChar with C linkage.
extern C {char ShowChar(char ch);char GetChar(void);
}// Define the two functions
// ShowChar and GetChar with C linkage.
extern C char ShowChar(char ch) {putchar(ch);return ch;
}extern C char GetChar(void) {char ch;ch getchar();return ch;
}// Declare a global variable, errno, with C linkage.
extern C int errno;
首先看看 C 中在未加 extern C 声明时对类似 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。所以函数被 C 编译后在符号库中的名字与 C 语言的有所不同。例如假设某个函数的原型为
void foo( int x, int y );
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名称修饰(name mangling) 。 _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 。
同样地 C 中的变量除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。
其次看看在未加 extern C 声明时是如何连接的
假设在 C 中模块 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 );
#endif
在模块 B 中引用该函数
// 模块B实现文件 moduleB.cpp
#include moduleA.h
foo(2,3);
实际上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
对于上面例子如果 B 模块是 C 程序而A模块是 C 库头文件的话会导致链接错误同理如果B模块是 C 程序而A模块是C库的头文件也会导致错误。
再次看看加 extern C 声明后的编译和连接方式
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
在模块 B 的实现文件中仍然调用 foo( 2,3 ) 其结果将会是 C 语言的编译连接方式模块 A 编译生成 foo 的目标代码时没有对其名字进行特殊处理采用了 C 语言的方式连接器在为模块 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 。
如果在模块 A 中函数声明了 foo 为 extern C 类型而模块 B 中包含的是 extern int foo( int x, int y ) 则模块 B 找不到模块 A 中的函数(因为这样的声明没有使用 extern C 指明采用C语言的编译链接方式)反之亦然。
所以 extern C 这个声明的真实目的就是实现 C 与 C 及其它语言的混合编程。
使用场景
C 中引用 C 函数
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
}
因为 C 库的编译当然是用 C 的方式生成的其库中的函数标号一般也是类似前面所说的 _foo 之类的形式没有任何参数信息所以在 C 中要指定使用 extern C 进行 C 方式的声明如果不指定那么 C 中的默认声明方式当然是 C 方式的也就是编译器会产生 _foo_int_int 之类包含参数信息的、 C 形式的函数标号这样的函数标号在已经编译好了的、可以直接引用的 C 库中当然没有。通过头文件对函数进行声明再包含头文件就能引用到头文件中声明的函数(因为函数的实现在库中呢所以只声明然后链接就能用了)。
而在 C 语言中对其外部函数只能指定为 extern 类型因为 C 语言中不支持 extern C 声明在 .c 文件中包含了 extern C 时当然会出现编译语法错误。
下面是一个具体代码
/* c语言头文件cExample.h */
#ifndef C_EXAMPLE_H
#define C_EXAMPLE_H
extern int add(int x,int y);
#endif/* c语言实现文件cExample.c */
#include cExample.h
int add( int x, int y )
{return x y;
}// c实现文件调用addcppFile.cpp
extern C
{#include cExample.h
}
int main(int argc, char* argv[])
{add(2,3);return 0;
}
可见如果 C 调用一个 C 语言编写的 .dll 时在包含 .dll 的头文件或声明接口函数时应加 extern C { } 来告诉 C 链接 C 库的时候采用 C 的方式进行链接即寻找类似 _foo 的没有参数信息的函数而不是默认的 _foo_int_int 这样包含了参数信息的 C 函数。
C 中引用 C 函数
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 的该头文件应该在 C 文件中用 extern 声明 C 中定义的 extern C 函数(也就是说 C 中用 extern C 声明的函数在 C 中用 extern 来声明一下这样 C 就能引用 C 的函数了)。
下面是一个具体代码
//C头文件 cppExample.h
#ifndef CPP_EXAMPLE_H
#define CPP_EXAMPLE_H
extern C int add( int x, int y );
#endif//C实现文件 cppExample.cpp
#include cppExample.h
int add( int x, int y )
{return x y;
}/* C实现文件 cFile.c
/* 这样会编译出错#include cExample.h */
extern int add( int x, int y );int main( int argc, char* argv[] )
{add( 2, 3 ); return 0;
}
python调用C dll
我们可以通过python的内置的ctypes库来调用C的函数因为ctypes只能处理C语言风格的函数因为我们必须在需要暴露给python调用的函数前面“ extern C ”否则ctypes是无法按照正常的函数名来调用 C 定义好的函数。
MathLibrary.h:
// MathLibrary.h - Contains declarations of math functions
#pragma once#ifdef MATHLIBRARY_EXPORTS
#define MATHLIBRARY_API __declspec(dllexport)
#else
#define MATHLIBRARY_API __declspec(dllimport)
#endif// The Fibonacci recurrence relation describes a sequence F
// where F(n) is { n 0, a
// { n 1, b
// { n 1, F(n-2) F(n-1)
// for some initial integral values a and b.
// If the sequence is initialized F(0) 1, F(1) 1,
// then this relation produces the well-known Fibonacci
// sequence: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...// Initialize a Fibonacci relation sequence
// such that F(0) a, F(1) b.
// This function must be called before any other function.
extern C MATHLIBRARY_API void fibonacci_init(const unsigned long long a, const unsigned long long b);// Produce the next value in the sequence.
// Returns true on success and updates current value and index;
// false on overflow, leaves current value and index unchanged.
extern C MATHLIBRARY_API bool fibonacci_next();// Get the current value in the sequence.
extern C MATHLIBRARY_API unsigned long long fibonacci_current();// Get the position of the current value in the sequence.
extern C MATHLIBRARY_API unsigned fibonacci_index();
MathLibarary.cpp:
// MathLibrary.cpp : Defines the exported functions for the DLL.
#include utility
#include limits.h
#include MathLibrary.h// DLL internal state variables:
static unsigned long long previous_; // Previous value, if any
static unsigned long long current_; // Current sequence value
static unsigned index_; // Current seq. position// Initialize a Fibonacci relation sequence
// such that F(0) a, F(1) b.
// This function must be called before any other function.
void fibonacci_init(const unsigned long long a,const unsigned long long b)
{index_ 0;current_ a;previous_ b; // see special case when initialized
}// Produce the next value in the sequence.
// Returns true on success, false on overflow.
bool fibonacci_next()
{// check to see if wed overflow result or positionif ((INT_MAX - previous_ current_) ||(20 index_)){return false;}// Special case when index 0, just return b valueif (index_ 0){// otherwise, calculate next sequence valueprevious_ current_;}std::swap(current_, previous_);index_;return true;
}// Get the current value in the sequence.
unsigned long long fibonacci_current()
{return current_;
}// Get the current index position in the sequence.
unsigned fibonacci_index()
{return index_;
}
通过dumpbin来查看dll中的函数
D:\Program Files\Microsoft Visual Studio\2022\Community\VC\Tools\MSVC\14.36.32532\bin\Hostx86\x64dumpbin /exports D:\my_project\VCXXTutorials\PyCallDLL\MathLibrary\x64\Debug\MathLibrary.dll
Microsoft (R) COFF/PE Dumper Version 14.36.32537.0
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.Dump of file D:\my_project\VCXXTutorials\PyCallDLL\MathLibrary\x64\Debug\MathLibrary.dllFile Type: DLLSection contains the following exports for MathLibrary.dll00000000 characteristicsFFFFFFFF time date stamp0.00 version1 ordinal base4 number of functions4 number of namesordinal hint RVA name1 0 0001100A fibonacci_current ILT5(fibonacci_current)2 1 000112DF fibonacci_index ILT730(fibonacci_index)3 2 00011244 fibonacci_init ILT575(fibonacci_init)4 3 0001129E fibonacci_next ILT665(fibonacci_next)Summary1000 .00cfg1000 .data1000 .idata1000 .msvcjmc3000 .pdata3000 .rdata1000 .reloc1000 .rsrc8000 .text10000 .textbssD:\Program Files\Microsoft Visual Studio\2022\Community\VC\Tools\MSVC\14.36.32532\bin\Hostx86\x64 通过ctypes调用dll中的函数
import ctypes
from ctypes import c_bool,c_int
math_dll ctypes.cdll.LoadLibrary(./MathLibrary.dll)
# Initialize a Fibonacci relation sequence.
math_dll.fibonacci_init.argtypes [c_int, c_int]
math_dll.fibonacci_init(1, 1)math_dll.fibonacci_next.restype c_bool# Write out the sequence values until overflow.
while True:print(math_dll.fibonacci_index(), : , math_dll.fibonacci_current())if not math_dll.fibonacci_next():break
# Report count of values written before overflow.
print(math_dll.fibonacci_index() 1, Fibonacci sequence values fit in an unsigned 64-bit integer.); 更多内容可以阅读[Python] 如何通过ctypes库来调用C 动态库 DLL?-CSDN博客
参考资料
关于 C 中的 extern C
