logo标签列表

C++外部声明隔离

c++namespaces
9
请看以下内容：
namespace N {
    extern "C" void f();
}

void g() {
    N::f();
}

这段代码在命名空间内声明了一个具有C语言链接的外部函数。这使得可以从私有命名空间中引用这样的函数，避免普通全局外部声明所造成的命名空间污染。它还允许客户端代码发出其他（希望兼容的）对同一函数的声明而不会冲突，即使是来自供应商提供的头文件包含的全局命名空间。

我经常在C和C++中依赖类似的结构来隔离编译与一些库提供的糟糕或冲突的头文件。 （在C中，通过在函数范围内发出所需的声明来实现此目的，如果不是因为不允许在函数范围内进行extern链接声明，则在C ++中也可能实现。）这对于正确链接到定义良好的ABI特别有用，而无需依赖供应商提供的头文件。

是否可以使用具有常规C ++链接的函数或方法执行相同操作？也就是说：在私有命名空间（或任何类型的本地作用域）中声明具有C ++链接的外部函数，但其可能引用实际在另一个命名空间中定义的函数？

预期功能（伪代码）：

namespace N {
    // Actually should link with P::f() (and not N::f()).
    extern "C++" void f();
}

void g() {
    N::f(); // P::f();
}

这显然不是源文件（区别于头文件）的问题，因为在这种情况下命名空间污染并不重要。 因此，这个问题主要涉及隔离库头文件中的声明（用于模板和内联函数）。
欢迎使用特定于编译器的解决方案（MSVC和GCC受到关注）。
例如：假设我的库名为“Lib1”，我想在“Lib1”命名空间中声明所有内容。
// Lib1.hpp
namespace Lib1 {
    class Class1;
    void func1();
    // ...
}

现在假设我的库引用了另一个库Lib2，这是由其他人提供的C库。

/* Lib2.h */
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

struct Struct2;
void func2();
/* ... */

#ifdef __cplusplus
}
#endif

在我的库中，如果需要的话，我可以引用来自Lib2的实体而无需包含Lib2.h：
// Lib1.hpp
namespace Lib1 {
    extern "C" void func2();

    inline void inlineX() {
        func2();
    }
}

同时，客户端代码可以自由地包含Lib1.hpp和Lib2.h（如果符合C++友好性），而不会发生冲突。

现在，假设有第三个库Lib3，它是一个C++库，并在Lib3命名空间中声明实体。

// Lib3.hpp
namespace Lib3 {
    class Class3;
    void func3();
    // ...
}

有没有一种方法可以像处理Lib2那样处理Lib3？也就是说，在不包括Lib3.hpp的情况下，在Lib1.hpp中引用Lib3的实体，但仍允许客户端代码无需麻烦地包括Lib1.hpp和Lib3.hpp。
如果在Lib1中声明：
// Lib1.hpp
namespace Lib3 {
    void func3();
}

namespace Lib1 {
    inline void inlineY() {
        Lib3::func3();
    }
}

如果客户端代码同时包含Lib1.hpp和Lib3.hpp，就可能发生冲突--当然，在这个简单的示例中声明是相同的，但是在实际情况下微小的差异可以触发语法级别的警告或错误，即使底层ABI相同，因为这违反了不在Lib1命名空间之外声明任何内容的前提条件。希望这能帮助理解问题。
2
你的C语言链接示例似乎无效: 7.5/6...具有C语言链接的实体不应该与全局范围内的实体同名，除非这两个声明表示相同的实体... - Igor Tandetnik
为什么你想要写N来表示P呢？为什么不直接写P呢？ - Igor Tandetnik
首先想到的是“最小惊讶原则”。 "extern"C"只涉及名称混淆，不做其他任何事情。因此，你所做的实际上是一种“黑魔法”，不应该在其他人会读到的代码中使用。代码是为人们编写的，因此最好手动编写函数转发器。 - SigTerm
我不确定这是否是你想要的或者想要防止的内容，但在命名空间中使用extern "C"会导致一个带有C名称混淆的符号（没有命名空间！）。因此，保护只会在您的代码内部生效。 - dornhege
@Alek和我在我的第二条评论中已经给了你一个解决方案。 - Kal
显示剩余7条评论
1个回答
1
这不就是C++中using指令的预期用法吗？
// Lib3.hpp
#pragma once
namespace Lib3 {
    void func3();
}

// Lib1.hpp
#include <Lib3.hpp>
namespace Lib1 {
    using Lib3::func3;
}
感谢您的回答。 实际上，想法是根本不必在Lib3 中声明 Lib3::func3（） - 无论如何，而是在Lib1某个函数（或类）的局部范围内_某种方式_声明它。 让我提醒您C链接案例：尽管func2（）在Lib1内部声明，但它引用了Lib1外部的内容 - 我想知道是否可以对C++链接实体进行相同的操作。 然而，通过观察问题的进展，我感到这个问题在语法层面上没有解决方法，如果有的话只能在链接层面上解决（一些符号重命名之类的）。 - alecov
换句话说，您想要 using 的效果，但是您还想防止 Lib1 的用户直接使用 Lib3？有时可以通过 #define Lib3 __Lib3_internal_to_Lib1 ; #include <Lib3.h> ; #undef Lib3 来实现这种效果。 - Quuxplusone
事实上，我想允许Lib1的用户直接使用Lib3，但是Lib1本身与Lib3的任何头文件都是独立的（而且根本不声明Lib3命名空间中的任何内容）。 在C语言中会发生以下情况：Lib1访问C接口，并允许其他人随意包含Lib2.h（因为Lib1声明的与Lib2相关的任何内容都位于Lib1内部）。 因此，我需要仅在本地可见的方式引用Lib3实体（无论是在本地范围还是在Lib1库命名空间内），而且#define技巧会导致链接错误，不是吗？ - alecov
我已经整理了我的示例，以使我所建议的更清晰。您对这个示例有什么不喜欢的地方吗？ - Quuxplusone
@Alek，不，当然不行。虽然从语言学家的角度来看，在C语言中你可以这样做，但是即使在C语言中，从软件设计角度来看，你也不能以鲁棒性的方式来实现；如果Lib3的下一个版本添加了func3的参数或更改了其返回类型，则当调用方尝试调用其未正确声明的func3时，会导致未定义行为。唯一非易碎的将Lib3::func3声明引入作用域的方法是#include声明它的头文件。 - Quuxplusone
显示剩余3条评论
网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的
可以查看英文原文，
原文链接