C语言代码中调用C++代码的方法示例

这篇文章主要介绍了C语言代码中调用C++代码的方法示例,文中也介绍了C++代码调用C代码的方法。

由于历史原因,以及不同开发人员的技术偏好,C语言和C++语言都有一些独有的非常有价值的项目,因而两种语言的互操作,充分利用前人造的轮子是一件非常有价值的事情。

1、C++代码调用C代码很简单,只要分别在包含的C头文件的开头和结尾加上如下的两个块:

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

#ifdef __cplusplus

}

#endif

即可。

        然而为了支持类、重载等更加高级的特性,在编译C++代码时,C++符号会被修饰。我们dump Linux平台加密库 libcrypto++ 的符号表,可以看到如下的内容:

$ readelf -s /usr/lib/libcrypto++.so

Symbol table '.dynsym' contains 9607 entries:

 Num: Value   Size Type Bind Vis  Ndx Name

  0: 0000000000000000  0 NOTYPE LOCAL DEFAULT UND

  1: 00000000001daa58  0 SECTION LOCAL DEFAULT 9

  2: 0000000000000000  0 OBJECT GLOBAL DEFAULT UND _ZTIi@CXXABI_1.3 (2)

  3: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND __errno_location@GLIBC_2.2.5 (3)

  4: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZSt18uncaught_exceptionv@GLIBCXX_3.4 (4)

  5: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZNSt8__detail15_List_node_base7_M_hookEPS0_@GLIBCXX_3.4.15 (5)

  6: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND getservbyname@GLIBC_2.2.5 (6)

  7: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND bind@GLIBC_2.2.5 (6)

  8: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZSt29_Rb_tree_insert_and_rebalancebPSt18_Rb_tree_node_baseS0_RS_@GLIBCXX_3.4 (4)

  9: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND __longjmp_chk@GLIBC_2.11 (7)

 10: 0000000000000000  0 OBJECT GLOBAL DEFAULT UND _ZTIh@CXXABI_1.3 (2)

 11: 0000000000000000  0 OBJECT GLOBAL DEFAULT UND _ZTVSt9basic_iosIcSt11char_traitsIcEE@GLIBCXX_3.4 (4)

 12: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND socket@GLIBC_2.2.5 (6)

 13: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZNSt14basic_ifstreamIcSt11char_traitsIcEED1Ev@GLIBCXX_3.4 (4)

 . . . . . .

 86: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZNSo5writeEPKcl@GLIBCXX_3.4 (4)

 87: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND malloc@GLIBC_2.2.5 (6)

 88: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZNSt9basic_iosIcSt11char_traitsIcEE4initEPSt15basic_streambufIcS1_E@GLIBCXX_3.4 (4)

 89: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZNSi5seekgElSt12_Ios_Seekdir@GLIBCXX_3.4 (4)

 90: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND pthread_key_delete@GLIBC_2.2.5 (3)

 91: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND shutdown@GLIBC_2.2.5 (6)

 92: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZSt15set_new_handlerPFvvE@GLIBCXX_3.4 (4)

 93: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND pthread_getspecific@GLIBC_2.2.5 (3)

 94: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND strcmp@GLIBC_2.2.5 (6)

 95: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND strtol@GLIBC_2.2.5 (6)

 96: 0000000000000000  0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND ioctl@GLIBC_2.2.5 (6)

 . . . . . .

 186: 00000000002c5a80 142 FUNC GLOBAL DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP6xorbufEPhPKhS2_m

 187: 00000000002fd6d0  9 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP21InvertibleRSAFunction9BERDecodeERNS_22BufferedTransformationE

 188: 00000000001ea840 73 FUNC GLOBAL DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP13Base64Decoder22GetDecodingLookupArrayEv

 189: 0000000000249760  6 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZThn8_N8CryptoPP13DL_SignerImplINS_25DL_SignatureSchemeOptionsINS_5DL_SSINS_13DL_Keys_ECDSAINS_4EC2NEEENS_18DL_Algorithm_ECDSAIS4_EENS_37DL_SignatureMessageEncodingMethod_DSAENS_6SHA256EiEES5_S7_S8_S9_EEED0Ev

 190: 0000000000278b60 86 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP8Rijndael3DecD1Ev

 191: 00000000001fd1f0  2 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP23DefaultEncryptorWithMAC8FirstPutEPKh

 192: 000000000026a490 51 FUNC GLOBAL DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP23FilterWithBufferedInputC2EPNS_22BufferedTransformationE

 193: 0000000000285180  6 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZNK8CryptoPP8GCM_Base6IVSizeEv

 194: 000000000032e830 510 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP18StandardReallocateItNS_20AllocatorWithCleanupItLb0EEEEENT0_7pointerERS3_PT_NS3_9size_typeES8_b

 195: 00000000002a1790 185 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZSt18uninitialized_copyISt15_Deque_iteratorIyRKyPS1_ES0_IyRyPyEET0_T_S9_S8_

 196: 0000000000355610 25 OBJECT WEAK DEFAULT 14 _ZTSN8CryptoPP11RSAFunctionE

 . . . . . .

        这与我们在源文件和头文件里看到的那些函数、类的声明定义都不一样。通过binutils的工具c++filt demangle这些符号可以让我们看到它们在代码里的样子:

$ c++filt _ZTSN8CryptoPP11RSAFunctionE

typeinfo name for CryptoPP::RSAFunction

$ c++filt _ZN8CryptoPP18StandardReallocateItNS_20AllocatorWithCleanupItLb0EEEEENT0_7pointerERS3_PT_NS3_9size_typeES8_b

CryptoPP::AllocatorWithCleanup::pointer CryptoPP::StandardReallocate >(CryptoPP::AllocatorWithCleanup&, unsigned short*, CryptoPP::AllocatorWithCleanup::size_type, CryptoPP::AllocatorWithCleanup::size_type, bool)

那到底有没有办法在C代码中调用C++代码呢?方法当然是有的,而且还不止一种。

2、C代码中调用C++代码:

<1>、通过extern “C”调用

在 .cpp 文件中定义一个函数,声明为extern "C",则该函数可以方便地在C代码中调用。由于该函数在 .cpp 文件中定义,因而在该函数的实现中,可以调用任意的C++代码,包括C++函数,创建C++类等等。

C++头文件:

#ifndef CPPFUNCTIONS_H_

#define CPPFUNCTIONS_H_

#ifdef __cplusplus

int cpp_func(int input);

extern "C" {

#endif

int c_func(int input);

#ifdef __cplusplus

}

#endif

#endif /* CPPFUNCTIONS_H_ */

C++实现文件如下:

#include "CppFunctions.h"

int cpp_func(int input) {     //在cpp文件中实现C++函数:cpp_func(int input)

 return 5;

}

int c_func(int input) {      //然后在C函数: c_func(int input)中调用C++函数,这样就可以在C程序中
                             //通过调用C函数,来间接调用C++函数
 return cpp_func(input);

}

在C代码里调用C++函数:

#include 

#include "CppFunctions.h"

int main(int argc, char **argv) {

 printf("%d\n", c_func(10));

 return 0;

}

在C++文件里定义的c_func函数就像一座桥一样,连接了C代码的世界和C++代码的世界。但 C 函数c_func的参数及返回值的类型自然是受到一定的限制的,但在函数实现中可以适配要调用的C++接口,做一些适配。

<2>、通过dlopen/dlsym调用

借助于在 .cpp 文件中定义的C函数,间接地调用C++接口,固然是能实现在 C 代码中调用C++代码的目标,然而还是有些麻烦。通过libdl提供的接口,可以使我们的目标通过更简便的方式实现。

为dlsym传入经过修饰的符号,可以找到对应的函数的地址。

通过如下命令将上面的CPPFunctions.cpp文件编译为一个动态链接库:

$ gcc -shared -fPIC CPPFunctions.cpp -o libCppLibTest.so

通过dlopen和dlsym找到对应的C++函数,并将其强制类型转换为适当类型的函数指针,然后通过函数指针调用目标函数,如:

#include 

#include 

int main(int argc, char **argv)
 {

 void *libCPPTest = dlopen("/home/hanpfei0306/workspace_java/CppLibTest/Debug/libCppLibTest.so", RTLD_NOW);

 int (*cpp_func)(int) = (int (*)(int))dlsym(libCPPTest, "_Z8cpp_funci");

 printf("cpp_func = %p\n", cpp_func);

 printf("cpp_func output = %d\n", cpp_func(10));

 return 0;

}

编译并执行上面的代码,在我的机器上可以看到如下的输出:

cpp_func = 0x7f35727a8650

cpp_func output = 5

 

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