不同的编程语言和调用约定

Question

根据维基百科：

不同的编程语言使用不同的调用规约，因此不同的平台（CPU架构+操作系统）也可能有所不同。当组合多种语言编写的模块时，这有时会引起问题。

那么，当我在Python中调用从.so/.dll导出的C/C++函数时，我应该小心吗？ 如果是的话，我应该注意什么？

- Alcott

---

你在使用什么实用程序从Python调用C++函数？ - user406009

@EthanSteinberg，也许可以用ctypes。 - Alcott

Answer 1

调用Python和C语言之间的交互问题已经得到解决，因此通常不需要担心什么——至少因为Python是用C语言编写的。所描述的问题更多地涉及当平台上有多种语言独立开发时，各自从汇编程序开始启动。例如，在C、FORTRAN和Pascal三种语言并存且地位相当时，曾经存在调用C和FORTRAN以及C和Pascal之间的问题。早期的Mac Toolbox主要使用带有Pascal调用约定的汇编语言编写，而早期的应用程序开发人员则使用Borland Pascal。但后来像Symatec的THINK C这样的C编译器出现了，那些程序员就必须特别关注如何翻译参数类型和字符串约定（Pascal字符串在开头带有长度字节，而C字符串在结尾有一个0）。

- Ernest Friedman-Hill

Answer 2

在从Python调用C时，调用约定不是问题，因为Python解释器本身是用C编写的，因此使用与C代码相同的调用约定。

当组合使用不同编译语言编写的代码时（例如C和Ada），这将成为一个问题。

通常情况下，C是系统编程语言，因此是标准。这意味着任何语言的编译器通常都会有特殊的支持来与C进行互操作。请参见此处，了解C和Ada之间互操作的示例。如果没有特殊支持，则必须在汇编级别编写包装器。

如果您需要从Python调用C ++ / Ada，则必须遵循两个步骤的过程。第一步是编写一个C包装器，以围绕C ++ / Ada函数。第二步是从Python调用C包装器。

以以下C ++类为例。

class Foo
{
public:
  Foo ();
  int bar ();
  ...
};

如果你想让它在Python中可用，你首先需要将其包装在C中：

extern "C" {
typedef void *FooPtr;
FooPtr foo_new () { return (FooPtr)new Foo(); }
int foo_bar (FooPtr foo) { return ((Foo*)foo)->bar(); }
...
}

然后你可以从Python中调用它。（注意，在现实生活中，有像Boost.Python这样的工具可以自动化此过程。）

请注意，编写包装器有两个方面：转换调用约定和转换类型表示。后者通常是最困难的，因为一旦超出基本类型，语言往往具有等效类型的非常不同的表示。

- user1157391

---

那么，如果我从Ada调用C，应该注意什么以及如何处理？ - Alcott

Answer 3

C和C++有不同的调用约定。C不支持调用C++函数，但C++支持调用C函数并支持在C++中实现C函数。也就是说，您可以在C++中将函数声明为extern "C"。我不知道Python绑定如何调用C++，但您应该小心使用各自的调用约定调用C和C++函数。通常，在不同语言之间调用时使用C调用约定。这可能意味着您需要编写一个使用C样式约定的包装器函数来调用C++样式函数。

- Dietmar Kühl

---

你所指的是用于链接的名称修饰，而不是调用约定。 - grieve

不，那不是我所指的！C和C++之间的函数调用约定可能会有所不同。请参阅7.5 [dcl.link]以获取我所说的信息。 - Dietmar Kühl

是的，但那很令人困惑，通常将C++调用包装在C中的原因是因为名称混淆，而不是因为调用约定。使用某些编译器，您可以声明函数的调用约定，它将编译为该约定。这通常用于与使用不同调用约定编译的共享库兼容。 - grieve

我没有看到任何混淆：不同的命名修饰被不同的调用约定所纳入。然而，值得注意的是，即使精确匹配修饰的系统，如果该函数的调用方式的细节也不完全匹配，调用该函数时也不总是会如愿以偿。 - Dietmar Kühl

你需要更多地进行研究：有些平台的C和C++调用约定是不同的。cdecl这个东西是Windows特有的。C++标准及其对不同语言调用约定的支持是跨平台的。在大多数平台上，名称修饰是最主要的区别。在其他平台上，它还会影响参数如何传递以及返回值的方式。 - Dietmar Kühl

Answer 4

调用约定是指函数调用在生成的汇编中的方式。一个约定是由调用者负责为本地变量创建和清理堆栈空间。另一个约定是由被调用的函数创建和清理本地变量的堆栈空间。你可以使用任何一个约定，但显然它们必须匹配，否则堆栈会被破坏。

你可以在这里查看更多细节：http://en.wikipedia.org/wiki/Calling_convention

- grieve