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在C代码调用C++代码

發布時間：2024/4/11 c/c++ 41 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了在C代码调用C++代码小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

由于歷史原因，以及不同開發人員的技術偏好，C語言和C++語言都有一些獨有的非常有價值的項目，因而兩種語言的互操作，充分利用前人造的輪子是一件非常有價值的事情。

C++代碼調用C代碼很簡單，只要分別在包含的C頭文件的開頭和結尾加上如下的兩個塊：

#ifdef __cplusplus extern "C" { #endif

和

#ifdef __cplusplus } #endif

即可。

然而為了支持類、重載等更加高級的特性，在編譯C++代碼時，C++符號會被修飾。我們dump Linux平臺加密庫 libcrypto++ 的符號表，可以看到如下的內容：

$ readelf -s /usr/lib/libcrypto++.soSymbol table '.dynsym' contains 9607 entries:Num: Value Size Type Bind Vis Ndx Name0: 0000000000000000 0 NOTYPE LOCAL DEFAULT UND 1: 00000000001daa58 0 SECTION LOCAL DEFAULT 9 2: 0000000000000000 0 OBJECT GLOBAL DEFAULT UND _ZTIi@CXXABI_1.3 (2)3: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND __errno_location@GLIBC_2.2.5 (3)4: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZSt18uncaught_exceptionv@GLIBCXX_3.4 (4)5: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZNSt8__detail15_List_node_base7_M_hookEPS0_@GLIBCXX_3.4.15 (5)6: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND getservbyname@GLIBC_2.2.5 (6)7: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND bind@GLIBC_2.2.5 (6)8: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZSt29_Rb_tree_insert_and_rebalancebPSt18_Rb_tree_node_baseS0_RS_@GLIBCXX_3.4 (4)9: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND __longjmp_chk@GLIBC_2.11 (7)10: 0000000000000000 0 OBJECT GLOBAL DEFAULT UND _ZTIh@CXXABI_1.3 (2)11: 0000000000000000 0 OBJECT GLOBAL DEFAULT UND _ZTVSt9basic_iosIcSt11char_traitsIcEE@GLIBCXX_3.4 (4)12: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND socket@GLIBC_2.2.5 (6)13: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZNSt14basic_ifstreamIcSt11char_traitsIcEED1Ev@GLIBCXX_3.4 (4). . . . . .86: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZNSo5writeEPKcl@GLIBCXX_3.4 (4)87: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND malloc@GLIBC_2.2.5 (6)88: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZNSt9basic_iosIcSt11char_traitsIcEE4initEPSt15basic_streambufIcS1_E@GLIBCXX_3.4 (4)89: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZNSi5seekgElSt12_Ios_Seekdir@GLIBCXX_3.4 (4)90: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND pthread_key_delete@GLIBC_2.2.5 (3)91: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND shutdown@GLIBC_2.2.5 (6)92: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZSt15set_new_handlerPFvvE@GLIBCXX_3.4 (4)93: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND pthread_getspecific@GLIBC_2.2.5 (3)94: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND strcmp@GLIBC_2.2.5 (6)95: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND strtol@GLIBC_2.2.5 (6)96: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND ioctl@GLIBC_2.2.5 (6). . . . . .186: 00000000002c5a80 142 FUNC GLOBAL DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP6xorbufEPhPKhS2_m187: 00000000002fd6d0 9 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP21InvertibleRSAFunction9BERDecodeERNS_22BufferedTransformationE188: 00000000001ea840 73 FUNC GLOBAL DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP13Base64Decoder22GetDecodingLookupArrayEv189: 0000000000249760 6 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZThn8_N8CryptoPP13DL_SignerImplINS_25DL_SignatureSchemeOptionsINS_5DL_SSINS_13DL_Keys_ECDSAINS_4EC2NEEENS_18DL_Algorithm_ECDSAIS4_EENS_37DL_SignatureMessageEncodingMethod_DSAENS_6SHA256EiEES5_S7_S8_S9_EEED0Ev190: 0000000000278b60 86 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP8Rijndael3DecD1Ev191: 00000000001fd1f0 2 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP23DefaultEncryptorWithMAC8FirstPutEPKh192: 000000000026a490 51 FUNC GLOBAL DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP23FilterWithBufferedInputC2EPNS_22BufferedTransformationE193: 0000000000285180 6 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZNK8CryptoPP8GCM_Base6IVSizeEv194: 000000000032e830 510 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP18StandardReallocateItNS_20AllocatorWithCleanupItLb0EEEEENT0_7pointerERS3_PT_NS3_9size_typeES8_b195: 00000000002a1790 185 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZSt18uninitialized_copyISt15_Deque_iteratorIyRKyPS1_ES0_IyRyPyEET0_T_S9_S8_196: 0000000000355610 25 OBJECT WEAK DEFAULT 14 _ZTSN8CryptoPP11RSAFunctionE. . . . . .

這與我們在源文件和頭文件里看到的那些函數、類的聲明定義都不一樣。通過binutils的工具c++filt demangle這些符號可以讓我們看到它們在代碼里的樣子：

$ c++filt _ZTSN8CryptoPP11RSAFunctionE typeinfo name for CryptoPP::RSAFunction$ c++filt _ZN8CryptoPP18StandardReallocateItNS_20AllocatorWithCleanupItLb0EEEEENT0_7pointerERS3_PT_NS3_9size_typeES8_b CryptoPP::AllocatorWithCleanup<unsigned short, false>::pointer CryptoPP::StandardReallocate<unsigned short, CryptoPP::AllocatorWithCleanup<unsigned short, false> >(CryptoPP::AllocatorWithCleanup<unsigned short, false>&, unsigned short*, CryptoPP::AllocatorWithCleanup<unsigned short, false>::size_type, CryptoPP::AllocatorWithCleanup<unsigned short, false>::size_type, bool)

那到底有沒有辦法在C代碼中調用C++代碼呢？方法當然是有的，而且還不止一種。

通過extern "C"調用

在 .cpp 文件中定義一個函數，聲明為extern "C"，則該函數可以方便地在C代碼中調用。由于該函數在 .cpp 文件中定義，因而在該函數的實現中，可以調用任意的C++代碼，包括C++函數，創建C++類等等。

C++頭文件：

#ifndef CPPFUNCTIONS_H_ #define CPPFUNCTIONS_H_#ifdef __cplusplus int cpp_func(int input); extern "C" { #endifint c_func(int input);#ifdef __cplusplus } #endif #endif /* CPPFUNCTIONS_H_ */

C++實現文件如下：

#include "CppFunctions.h"int cpp_func(int input) {return 5; }int c_func(int input) {return cpp_func(input); }

在C代碼里調用C++函數：

#include <stdio.h>#include "CppFunctions.h"int main(int argc, char **argv) {printf("%d\n", c_func(10));return 0; }

在C++文件里定義的c_func函數就像一座橋一樣，連接了C代碼的世界和C++代碼的世界。但 C 函數c_func的參數及返回值的類型自然是受到一定的限制的，但在函數實現中可以適配要調用的C++接口，做一些適配。

通過dlopen/dlsym調用

借助于在 .cpp 文件中定義的C函數，間接地調用C++接口，固然是能實現在 C 代碼中調用C++代碼的目標，然而還是有些麻煩。通過libdl提供的接口，可以使我們的目標通過更簡便的方式實現。

為dlsym傳入經過修飾的符號，可以找到對應的函數的地址。

通過如下命令將上面的CPPFunctions.cpp文件編譯為一個動態鏈接庫：

$ gcc -shared -fPIC CPPFunctions.cpp -o libCppLibTest.so

通過dlopen和dlsym找到對應的C++函數，并將其強制類型轉換為適當類型的函數指針，然后通過函數指針調用目標函數，如：

#include <dlfcn.h> #include <stdio.h>int main(int argc, char **argv) {void *libCPPTest = dlopen("/home/hanpfei0306/workspace_java/CppLibTest/Debug/libCppLibTest.so", RTLD_NOW);int (*cpp_func)(int) = (int (*)(int))dlsym(libCPPTest, "_Z8cpp_funci");printf("cpp_func = %p\n", cpp_func);printf("cpp_func output = %d\n", cpp_func(10));return 0; }

編譯并執行上面的代碼，在我的機器上可以看到如下的輸出：

cpp_func = 0x7f35727a8650 cpp_func output = 5