如何正确地混合使用C++和C

Question

我在这方面遇到了一些问题：我需要为一个C++库编写一个C包装器。假设我有3个文件：

• wrapper.h

  typedef struct Foo Foo;
  Foo* create_foo();
  

• wrapper.cpp

  extern "C" {
      #include "wrapper.h"
  }
  #include "foo.h"
  
  Foo* create_foo() {
      return new Foo;
  }
  

• foo.h

  class Foo {
  public:
      Foo();
  };
  

这个编译指令是没问题的：

``` clang++ -std=c++14 wrapper.cpp foo.h wrapper.h -shared -fPIC ```

还有这条链接指令也没问题：

``` clang++ -shared -o libbindings.so a.out ```

但是，当编译使用 C 包装器的程序 (这个程序由使用包装器的编程语言 Crystal 编译并链接) 时，会出现一个未定义的引用 create_foo() 和链接错误 `collect2: error: ld returned 1 exit status`。我该如何调试（或者说我做错了什么）？

- Zihemu

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你可能想在这里阅读一下：https://dev59.com/0Wcs5IYBdhLWcg3wym_D - alk

@alk 这个包装器？clang++ 'pkg-config --libs --cflags dependent-lib' -std=c++14 wrapper.cpp foo.h wrapper.h -shared -fPIC（我替换了反引号）使用包装器的程序是由编程语言编译和链接的，错误是@ cc。 - Zihemu

好的，等一下，让我给你最少的代码。 - Zihemu

好的，我已经编辑了帖子。 - Zihemu

@DavidHaim 嗯....？C语言，无论好坏，都是低级代码接口的既定“通用语言”。你有什么替代方案吗？ - Kyle Strand

Answer 1

这里是一个可行的示例:

wrapper.h (支持C和C++语言)

#ifndef WRAPPER_H_
#define WRAPPER_H_

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

typedef struct CPPClass CPPClass;

CPPClass* CPPClass_new();
void CPPClass_do_something(CPPClass* cppclass);
int CPPClass_get_state(CPPClass* cppclass);
void CPPClass_delete(CPPClass* cppclass);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /* WRAPPER_H_ */

wrapper.cpp (C++ only)

#include "wrapper.h"

class CPPClass
{
    int state;
public:
    CPPClass(): state(0) {}
    void do_something() { ++state; }
    int get_state() const { return state; }
};

extern "C" CPPClass* CPPClass_new()
{
    return new CPPClass;
}

extern "C" void CPPClass_do_something(CPPClass* cppclass)
{
    cppclass->do_something();
}

extern "C" int CPPClass_get_state(CPPClass* cppclass)
{
    return cppclass->get_state();
}

extern "C" void CPPClass_delete(CPPClass* cppclass)
{
    delete cppclass;
}

use-wrapper.c（仅限C语言）

#include <stdio.h>
#include "wrapper.h"

int main(void)
{
    CPPClass* cppclass = CPPClass_new();

    if(!cppclass)
    {
        printf("ERROR: failed to create CPPClass:\n");
        return 1;
    }

    printf("state: %d\n", CPPClass_get_state(cppclass));
    CPPClass_do_something(cppclass);
    printf("state: %d\n", CPPClass_get_state(cppclass));

    CPPClass_delete(cppclass);
}

编译 CPP

g++ -std=c++11 -shared -fPIC -o libwrapper.so wrapper.cpp

编译C语言

gcc -o use-wrapper use-wrapper.c -L. -lwrapper -lstdc++

输出：

$ ./use-wrapper 
state: 0
state: 1

希望这有所帮助。

- Galik

Answer 2

你正在创建一个名为 a.out 的共享对象，然后再创建另一个名为 libbindings.so 的共享对象，它表面上链接到 a.out，但并不引用任何来自它的内容。现在，如果一组输入文件没有任何未定义的符号，则不会搜索或添加任何库到输出中。因此，libbindings.so 实际上是一个空库。验证：

 % nm a.out | grep create_foo
 00000000000006bc T create_foo
 % nm libbindings.so | grep create_foo
 %

如果您有多个源文件，应从每个源文件构建一个对象文件（使用-c编译标志），然后（如果您不发布静态库，请跳过此步骤）将对象组合成静态库，然后从先前构建的对象构建共享对象。

  clang++ -c -fPIC foo.cpp
  clang++ -c -fPIC bar.cpp
  clang++ -shared -o libfoobar.so foo.o bar.o

如果您只有一个源文件或很少的源文件可以轻松编译在一起，您可以在一步中构建共享库：

  clang++ -std=c++14 wrapper.cpp somethingelse.cpp -shared -fPIC -o libbindings.so

这不适用于大型项目。

- n. m.

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谢谢！但是另一个答案更完整，可能会帮助更多的人，尽管我明白整个问题都在于我如何构建库。再次感谢 :) - Zihemu