extern "C" 阅读笔记 zz

发信人: RoachCock (反动学术权威), 信区: CPlusPlus
标  题: extern "C" 阅读笔记
发信站: 水木社区 (Fri Mar  7 00:22:47 2008), 站内

本以为很简单，仔细阅读了一下 C++ 标准，发现内容还不少。总结了一下。

要点：

函数类型，函数名，变量名具有语言链接性，language linkage。

语言链接性可能会影响到名字以及调用约定等，由实现决定。

C++ 默认的语言连接性是 C++ 语言链接性。

语言链接性仅作用于函数类型，函数名，变量名。

不同语言链接性的函数类型是不同的类型，即便其余的地方都相同。

语言链接性用链接性规格（linkage-specification）来声明，分有无大括号两种形式。
        extern string-literal { declaration-seq opt }
        extern string-literal declaration;

所有的实现都必须支持 "C" 和 "C++" 链接性。

链接性规格允许嵌套，此时最内层的那个起作用，但是并不建立作用域。
extern "C" { extern "C++" { class A{}; } } extern "C" { class B:A{};} 
        因为不是作用域，B 可以看到 A

如果C链接性施加到C++类成员和成员函数的类型，忽略C链接性，但是其余的地方依然有效，比如成员函数的参数。
        比如：
        extern "C" { class A{ void f(void (*p)()){} }; }
        A 不是函数和变量，没有语言链接性
        f 是 C++ 成员函数，忽略所指定的 C 链接性，如果在外层没指定别的，就是
        C++链接性。
        p 具有 C 链接性。

除了C++链接性的函数外，同一个函数不带链接性规格的声明的函数不能早于带的。
如果前面声明了带链接性规格的形式，后面又出现了不带的形式，不受影响。
        比如 extern "C" void foo(); void foo(); 是可以的，反过来不行。
        但是 extern void foo(); extern "C++" void foo(); 可以。

特定名字的 C 语言链接性的函数最多只能有一个，即便放在不同的 namespace 里，
也是同一个函数，变量也是如此。这样的函数或变量也不能重复定义。
namespace A { extern "C" void f(); } namespace B { extern "C" void f(); } 
        两个 f 是同一个

有链接性规格的函数具有外部链接性。
        因此
extern "C" void f(); static void f(); 
        是错误的。

链接性规格，带大括号的形式，不影响里面的声明是声明还是定义。
单个声明的形式，视为 extern 限定符。
extern "C" int i; //是声明； extern "C" { int i; } //是定义； extern "C" { extern int i; } //又是声明。

单个声明形式的连接性规格，不能再指定存储类别。
        extern "C" static void f(); // error

其他说明：
因为语言链接性只跟链接性有关，因此 C 语言链接性的函数也可以有默认参数，
函数的接口可以有引用。

标准 C++ 库中的符号默认是 C++ 链接性。
C++ 用的标准 C 库中的外部链接性符号可以是 C 或者 C++ 语言链接性，推荐后者。
任何带有连续两个下划线的名字保留给实现用作同时具有 C 和 C++ 链接性的名字。

标准 C 库中的任何函数签名都保留给实现用来做同时具有 C 和 C++ 链接性的名字。

因为不同语言连接性的相同签名的函数类型算作不同类型，所以可以相互重载，不算同
一个函数。
//commented by ctrlz //这里应该是ill-formed. extern "C" int atexit(void (*f)(void)) // 这里的 f 是 C 链接性 extern "C++" int atexit(void (*f)(void)) // 这里的 f 是 C++ 链接性

类似的有两个原型的函数还有 bsearch，qsort 等带函数指针类型的参数的函数。

以上都是 C++ 标准里的理论，落实到实践上，为了实现方便，很多编译器都把 C 和
C++ 链接性的函数的类型视为相同的类型，此时的链接性仅仅影响生成的名字，或者
还可能影响异常规格，比如把 extern "C" 的函数默认视为 throw() 的等，并不影响
调用约定。同样也为了实现的方便，C++ 所用的 C 库中的符号也都是 C 语言链接性的，
因此这样的情况下，atexit, bsearch, qsort 等在这些编译器搭配的库中也就只有一种
原型了。

这种情况下，同样签名的 C 和 C++ 链接性的函数类型就算做同种类型了，下边的程序
编译就会失败：
//commented by ctrlz. //ill-formed void f(void (*p)()) { } extern "C" void f(void (*q)()) { }

VC 和 gcc 在这一点上都是不符合标准的。

链接性不应该影响函数的类型，就像普通函数的返回类型不影响函数的类型一样，从重载解
析的角度看，如果接受以上的行为，势必影响重载解析的过程。