C和C++之间库的互相调用

第一个人

C语言中没有类的概念，如何调用呢，需要封装一下，增加一个中间层。这个中间层屏蔽了类，提供一个函数给上层，并且还要用c++编译器来编译。

　　下面举例，说明一个封装策略：

 

1. //code in add.cxx 
2. #include "add.h"
3. int sample::method()
4. {
5.     cout<<"method is called! ";
6. }

1. //code in add.h 
2. #include <iostream>
3. using namespace std;
4. class sample
5. {
6.     public:
7.     int method();
8. };

　　将上面的两个文件生成动态库libadd.so放到 /usr/lib目录下，编译命令如下：

　　sudo g++ -fpic -shared -g -o /usr/lib/libadd.so add.cxx -I ./

　　由于在C中不能识别类，所以要将上面类的成员函数，要封装成C接口函数才能被调用。下面进行封装，将输出接口转换成C接口。

1. //code in mylib.cxx
2. #include "add.h"
3. #ifndef _cplusplus
4. #define _cplusplus
5. #include "mylib.h"
6. #endif
7.  
8. int myfunc()
9. {
10.     sample ss;
11.     ss.method();
12.     return 0;
13. }

1. //code in mylib.h 
2. #ifdef _cplusplus
3. extern "C"
4. {
5. #endif
6.  
7. int myfunc();
8.  
9. #ifdef _cplusplus
10. }
11. #endif

　　在linux下，gcc编译器并没用变量_cplusplus来区分是C代码还是C++ 代码(没有宏定义)，如果使用gcc编译器，这里我们可以自己定义一个变量_cplusplus用于区分C和C++代码，所以在mylib.cxx中定义了一个变量_cplusplus用于识别是否需要“extern "C"”将函数接口封装成C接口。但是如果使用g++编译器则不需要专门定义_cplusplus，编译命令如下：

　　g++ -fpic -shared -g -o mylib.so mylib.cxx -la -I ./

1. main.c 
2. #include <stdio.h> 
3. #include <dlfcn.h>
4. #include "mylib.h"
5.  
6. int 
7. main()
8. {
9.     int (*dlfunc)();
10.     void *handle; //定义一个句柄
11.     handle = dlopen("./mylib.so", RTLD_LAZY);//获得库句柄
12.     dlfunc = dlsym(handle, "myfunc"); //获得函数入口
13.     (*dlfunc)();
14.     dlclose(handle); 
15.  
16.     return 0;
17. }

　　编译命令如下：

　　gcc -o main main.c ./mylib.so -ldl

　　下面就可以执行了。

　　需要说明的是，由于main.c 和 mylib.cxx都需要包含mylib.h，并且要将函数myfunc封装成C接口函数输出需要“extern "C"”，而C又不识别“extern "C"”，所以需要定义_cplusplus来区别处理mylib.h中的函数myfunc。

　　在main.c的main函数中直接调用myfunc（）函数也能执行，这里介绍的是常规调用库函数的方法。

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另外一个人:

昨晚有个朋友问我关于在C中调用C++库的问题，今天午饭后，由于脖子痛的厉害而没有加入到我们组的“每天一战”的行列中去，所以正好将C和C++之间的库调用关系做个总结。

1.extern "C"的理解：
很多人认为"C"表示的C语言，实际并非如此，"C"表示的是一种链接约定，只是因C和C++语言之间的密切关系而在它们之间更多的应用而已。实际上Fortran和汇编语言也常常使用，因为它们也正好符合C实现的约定。
extern "C"指令描述的是一种链接约定，它并不影响调用函数的定义，即时做了该声明，对函数类型的检查和参数转换仍要遵循C++的标准，而不是C。

2.extern "C"的作用：
不同的语言链接性是不同的，那么也决定了它们编译后的链接符号的不同，比如一个函数void fun(double d)，C语言会把它编译成类似_fun这样的符号，C链接器只要找到该函数符号就可以链接成功，它假设参数类型信息是正确的。而C++会把这个函数编译成类似_fun_double或_xxx_funDxxx这样的符号，在符号上增加了类型信息，这也是C++可以实现重载的原因。
那么，对于用C编译器编译成的库，用C++直接链接势必会出现不能识别符号的问题，是的，需要extern "C"的时刻来了，它就是干这个用的。extern "C" 的作用就是让编译器知道要以C语言的方式编译和连接封装函数。

3.在C++中调用C库的例子：
1).做一个C动态库：

// hello.c:

#include <stdio.h>

void hello()
{
  printf("hello ");
}

编译并copy到系统库目录下(也可以自己定义库目录，man ldconfig):
[root@coredump test]# gcc --shared -o libhello.so hello.c
[root@coredump test]# cp libhello.so /lib/
2).写个C++程序去调用它：

// test.cpp

#include <iostream>

#ifdef __cplusplus
extern "C" {               // 告诉编译器下列代码要以C链接约定的模式进行链接
#endif

void hello();

#ifdef __cplusplus
}
#endif

int main()
{
  hello();

  return 0;
}

编译并运行：
[root@coredump test]# g++ test.cpp -o test -lhello
[root@coredump test]# ./test
hello
[root@coredump test]#
3).__cplusplus宏的条件编译：
为什么要加这个条件编译呢？小沈阳有话：小妹，这是为什么呢？
因为这种技术也可能会用在由C头文件产生出的C++文件中，这样使用是为了建立起公共的C和C++文件，也就是保证当这个文件被用做C文件编译时，可以去掉C++结构，也就是说，extern "C"语法在C编译环境下是不允许的。
比如：将上面的test.cpp更名为test.c，将头文件改为stdio.h，将条件编译去掉，再用gcc编译就可以看到效果。而即使做了上面的修改，如果用g++编译就可以正常使用，这就是我上面说的“公共的C和C++文件”的意思。

4.C调用C++库：
C++调用C库看上去也不是那么困难，因为C++本身就有向前(向C)兼容的特性，再加上纯天然的extern "C"约定，使得一切都是那么自然。而让C调用C++的库似乎就没那么容易，不过也不是不可以的。
说到这里我得休息一下，大中午的，出去抽根烟先，不过我也相信如果你不知道答案，看到这里的时候肯定在到处找板砖，恨不得敲开我的脑壳子。我能理解，我也习惯了，我有个学姐一看到我第一反应就是扔出一块砖头先！
言归正传，还是要借助这纯天然的extern "C"。

1)做一个C++库：

// world.cpp

#include <iostream>

void world()
{
  std::cout << "world" << std::endl;
}

编译并copy到系统库目录下:
[root@coredump test]# g++ --shared -o libworld.so world.cpp
[root@coredump test]# cp libworld.so /lib/
2)做一个中间接口库，对C++库进行二次封装：

// mid.cpp

#include <iostream>

void world();

#ifdef __cplusplus
extern "C" {  // 即使这是一个C++程序，下列这个函数的实现也要以C约定的风格来搞！
#endif

  void m_world()
  {
    world();
  }

#ifdef __cplusplus
}
#endif

其中方法m_world即为libworld库中world方法的二次封装，编译并copy到系统库目录下:
[root@coredump test]# g++ --shared -o libmid.so mid.cpp -lworld
[root@coredump test]# cp libmid.so /lib/
3).C程序通过链接二次接口库去调用C++库：

// test.c

#include <stdio.h>

int main()
{
  m_world();

  return 0;
}

编译并运行：
[root@coredump test]# gcc test.c -l mid -o test
[root@coredump test]# ./test
world
[root@coredump test]# 
注：如果对于C++库中含有类的，可以在二次接口函数中生成临时对象来调用对应的功能函数，当然要根据实际情况来定了。