C和C++文件混合编译

xiaoxiao2021-02-28  39

一个项目中若同时存在.c文件和.cpp文件,该如何编译呢?

首先,来看一下编译的一些小知识:

1.gcc编译*.c/*.cpp文件依据各自的文件类型各自编译为C型目标文件和C++型目标文件

2.g++编译*.c/*.cpp文件,都是编译为C++类型的目标文件

3.在第2点基础上,使用g++时,不论是*.c还是*.cpp都将链接std c++库。而gcc是一句各自文件类型链接相应的std c库或者是std c++库

4.gcc编译*.c之后预定义的宏比较少

5.gcc编译*.cpp文件或者g++编译之后,预定义的宏比较多。

定义如下文件:

hw.c hw.h main.cpp test.cpp test.h

main模块调用test模块,test模块调用hw模块

首先,列出各个文件最初始的内容:

hw.h

#ifndef HW_H #define HW_H int get_hw(); #endifhw.c

#ifndef HW_H # include "hw.h" #endif int get_hw() { return 100; } test.h

#ifndef TEST_H #define TEST_H void do_test(); #endiftest.cpp

#ifndef TEST_H # include "test.h" #endif #ifndef HW_H # include "hw.h" #endif #include <stdio.h> void do_test() { printf("hw: %d\n", get_hw()); }main.cpp

#ifndef TEST_H # include "test.h" #endif int main(int argc, char** argv) { do_test(); return 0; }

一.用g++编译

Makefile

myexpect : main.o hw.o test.o g++ -o myexpect main.o hw.o test.o main.o : main.cpp g++ -c main.cpp hw.o : hw.c g++ -c hw.c test.o : test.cpp g++ -c test.cpp在键入make后可以成功生成myexpect程序。这体现了文章开头的小知识1。使用nm 命令查看hw.o中的符号

root@hu-virtual-machine:/home/hu/project/c_# nm hw.o 0000000000000000 T _Z6get_hwv可以看到get_hw符号前,后都加了一些东西,先记在这儿,和下文做对比

二.hw.h中的符号由extern "C"保护

将hw.h中的内容改变为下文

#ifndef HW_H #define HW_H #ifdef __cplusplus extern "C"{ #endif int get_hw(); #ifdef __cplusplus } #endif #endif沿用上面的Makefile,执行make后,也能正常生成myexpect程序。这时,使用nm工具,观察hw.o

root@hu-virtual-machine:/home/hu/project/c_# nm hw.o 0000000000000000 T get_hw 多么的明了,多么的干净,显然,get_hw没有经过修改,所以,hw.o就是C型目标文件。和上面的比较起来,一中的hw.o就是C++型目标文件

三.test.cpp中的#include "hw.h" 由extern “C” 保护

现在,移除调二中的对hw.h的修改,恢复为原始的没有extern "C"的内容。将test.cpp改变为如下

#ifndef TEST_H # include "test.h" #endif #ifndef HW_Hi extern "C" { # include "hw.h" } #endif #include <stdio.h> void do_test() { printf("hw: %d\n", get_hw()); } 依然沿用上面的Makefile,执行make后输出

g++ -c main.cpp g++ -c hw.c g++ -c test.cpp g++ -o myexpect main.o hw.o test.o test.o: In function `do_test()': test.cpp:(.text+0x5): undefined reference to `get_hw' collect2: error: ld returned 1 exit status make: *** [myexpect] Error 1 这是因为在test.cpp中的extern "C" { #include "hw.h" } 表示的意思为:test.cpp期望一个C型hw.o的目标文件,然而在Makefile中使用了g++去编译hw.c生成了C++型目标文件,这就导致了问题产生。针对Makefile做如下修改

myexpect : main.o hw.o test.o g++ -o myexpect main.o hw.o test.o main.o : main.cpp g++ -c main.cpp hw.o : hw.c gcc -c hw.c test.o : test.cpp g++ -c test.cpp执行make后可以正常生成myexpect程序。这是因为使用gcc去编译*.c文件,肯定会生成C型目标文件

四.所有模块由gcc编译,链接时使用g++进行链接

将所有文件内容恢复到原始状态

先看一下所有模块由gcc编译,再由gcc进行链接

myexpect : main.o hw.o test.o gcc -o myexpect main.o hw.o test.o main.o : main.cpp gcc -c main.cpp hw.o : hw.c gcc -c hw.c test.o : test.cpp gcc -c test.cpp PHONY : clean clean : rm -rf *.o myexpect 执行make后,可以正常生成myexpect程序。似乎gcc完全可以胜任g++的工作嘛。其实不然,那是因为我们的例子代码中没有使用libstdc++中的任何内容,比如将main.cpp做如下简单修改

#ifndef TEST_H # include "test.h" #endif #include <iostream> using std::cout; using std::endl; int main(int argc, char** argv) { do_test(); cout<<"hi"<<endl; return 0; }这行上面这个Makefile后,会输出

gcc -c main.cpp gcc -c hw.c gcc -c test.cpp gcc -o myexpect main.o hw.o test.o main.o: In function `main': main.cpp:(.text+0x1a): undefined reference to `std::cout' main.cpp:(.text+0x1f): undefined reference to `std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::operator<< <std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, char const*)' main.cpp:(.text+0x24): undefined reference to `std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::endl<char, std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&)' main.cpp:(.text+0x2c): undefined reference to `std::ostream::operator<<(std::ostream& (*)(std::ostream&))' main.o: In function `__static_initialization_and_destruction_0(int, int)': main.cpp:(.text+0x5a): undefined reference to `std::ios_base::Init::Init()' main.cpp:(.text+0x69): undefined reference to `std::ios_base::Init::~Init()' collect2: error: ld returned 1 exit status make: *** [myexpect] Error 1 这一大段的错误,这是因为编译过程链接了libstdc的内容,而iostream在libstdc++中。为了解决这个问题,这样修改Makefile

myexpect : main.o hw.o test.o g++ -o myexpect main.o hw.o test.o main.o : main.cpp gcc -c main.cpp hw.o : hw.c gcc -c hw.c test.o : test.cpp gcc -c test.cpp PHONY : clean clean : rm -rf *.o myexpect用gcc去依据各文件类型生成相应的目标文件,最后用g++来指定链接libstdc++的内容。使用nm命令观察hw.o的内容

root@hu-virtual-machine:/home/hu/project/c_# nm hw.o 0000000000000000 T get_hw虽然hw.o是C型目标文件,不过对于myexpect程序来说,这个符号是唯一的,可以正常寻址,程序可以正常工作

以上就是C和C++混合编程总结的一些规律,nm工具是一个很好的调试工具,用它来观察编译后的目标文件中的符号有助于加深对C和C++处理符号的理解,谢谢观赏。

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