外部链接和 »extern "C"« 块

Question

我有一个int ID，我想在C++中定义并使其可用于C语言链接（为简单起见而构造的情况）：

/* i.h */
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
        extern int ID;
#ifdef __cplusplus
}
#endif

以下是使用 int 的 C 和 C++ 程序：

/* m.cpp */
#include "i.h"
#include <iostream>
int main() { std::cout << ID << std::endl; }

/* m.c */
#include "i.h"
#include <stdio.h>
int main() { printf("%d\n", ID); }

现在我想知道extern "C"和/或extern的语法。这里展示了如何定义和不能定义int ID:

/* i.cpp */
//                     const int ID = 88;   // no C linkage, obviously, LNK2019/1120
// extern "C"          const int ID = 88;   // provides C linkage
// extern "C" {        const int ID = 88; } // no C linkage, surprisingly, LNK2019/1120
// extern "C" { extern const int ID = 88; } // C linkage restored

编译:

cl /nologo /W4 m.cpp i.cpp /MD /EHsc
cl /nologo /W4 m.c   i.cpp /MD

我不明白使用带有 {block} 的 extern "C" 时的语法。我需要重复使用 extern，而对于没有块的形式 extern "C"，则不需要这样做。这只是一种语法怪异还是还有更多的东西呢？

我在 Dale Rogerson 的书《Inside COM》第98页上遇到了这个问题。有一个代码清单，其中包含嵌套的 extern 和一个旨在澄清的注释（但我不理解）。

#include <objbase.h>
extern "C"{
  extern const IID IID_IX = {0x32bb8320, 0x41b, 0x11cf, ...};
  // The extern is required to allocate memory for C++ constants.
}

有人能解释一下内部的extern吗？

- Lumi

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看了第98页的例子，我相信链接器会迭代地解析链接。IID_IX将在内部具有C++链接，但在外部它们将以C链接可见。 - Andro

这是一种“让我们重用一个含义模糊的关键词”的语言设计方法的示例。 - molbdnilo

Answer 1

内部的extern表示预期的含义：“符号在其他地方定义，具有外部链接，在本单元中不要为其分配空间（除非在此处定义）”。

外部的extern "C" { ... }语法可能有点误导，它只告诉编译器“如果您在此块内创建任何具有外部链接的符号名称，请使用传统的C命名（C语言链接）而不是C ++名称混淆（C ++语言链接）”。但它并没有指定块内的所有内容都是“在其他地方定义”的（具有外部链接）-它们仍然使用默认的内部链接进行声明。这就是为什么你需要内部的extern。

一行代码的变体extern "C" <variable declaration>只是一个简写，因为如果您关心其跨单元符号名称，则可能希望定义外部变量。

（作为副注，我也会在i.cpp中包含i.h，这样我就不必记住在实现中再次使用extern "C"了。）

- Yirkha

Answer 2

以下是int ID的定义方式：

小心！extern "C"在不同的上下文中具有不同的影响。

根据N3797 §7.5/7：

A declaration directly contained in a linkage-specification is treated as if it contains the extern specifier (7.1.1) for the purpose of determining the linkage of the declared name and whether it is a definition. Such a declaration shall not specify a storage class.

extern "C" int i; // declaration
extern "C" {
    int i;           // definition
}

因此，在您的片段中，第二行只是声明，而第三行也是定义。这改变了链接规范对声明产生的影响 - 不能给在C ++翻译单位中定义的名称提供C链接。您必须将其作为纯声明。

- Columbo

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你说我代码片段中的第二行只是一个声明，但是 MSVC（版本 18.00.30501 für x86）编译它时，初始化值（88）被打印在屏幕上，这似乎与它仅仅是一个声明的概念相矛盾，至少就 MSVC 而言。 - Lumi

请说英语。 - BoltClock

@BoltClock，请恢复他和我发表的评论，我不喜欢这样霸道的编辑。 - Lumi

如果只有会说德语的人才能理解信息，我认为这样做没有意义（如果评论只是为了你们两个人，那么对其他人来说会非常干扰）。不管你是否喜欢，帖子和评论应该用英语编写，没有例外。请翻译此内容。 - BoltClock

我严重怀疑你的干预并没有改善任何事情，BoltClock - 但无论如何。 正如我所说，VC++肯定有自己关于链接的规定，因此你应该在他们的论坛上提问（或阅读手册）。 - Columbo

Answer 3

问题在于const和extern相互冲突。const的意思是（除其他含义外），“使该定义内部化，除非有显式的extern”。当定义在extern "C"块中时，在定义上没有直接的extern，因此来自const的“隐式内部化”占优势。其他定义都在定义上直接使用了extern，因此变成了外部定义。

- Chris Dodd