C語言代碼中調(diào)用C++代碼的方法示例

來源：本站原創(chuàng)|時(shí)間：2020-01-10|欄目：C語言|點(diǎn)擊：次

由于歷史原因，以及不同開發(fā)人員的技術(shù)偏好，C語言和C++語言都有一些獨(dú)有的非常有價(jià)值的項(xiàng)目，因而兩種語言的互操作，充分利用前人造的輪子是一件非常有價(jià)值的事情。

C++代碼調(diào)用C代碼很簡單，只要分別在包含的C頭文件的開頭和結(jié)尾加上如下的兩個(gè)塊：

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

和

#ifdef __cplusplus
}
#endif

即可。

然而為了支持類、重載等更加高級(jí)的特性，在編譯C++代碼時(shí)，C++符號(hào)會(huì)被修飾。我們dump Linux平臺(tái)加密庫 libcrypto++ 的符號(hào)表，可以看到如下的內(nèi)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
 . . . . . .

這與我們?cè)谠次募皖^文件里看到的那些函數(shù)、類的聲明定義都不一樣。通過binutils的工具c++filt demangle這些符號(hào)可以讓我們看到它們?cè)诖a里的樣子：

$ c++filt _ZTSN8CryptoPP11RSAFunctionE
typeinfo name for CryptoPP::RSAFunction
$ c++filt _ZN8CryptoPP18StandardReallocateItNS_20AllocatorWithCleanupItLb0EEEEENT0_7pointerERS3_PT_NS3_9size_typeES8_b
CryptoPP::AllocatorWithCleanup<unsigned short, false>::pointer CryptoPP::StandardReallocate<unsigned short, CryptoPP::AllocatorWithCleanup<unsigned short, false> >(CryptoPP::AllocatorWithCleanup<unsigned short, false>&, unsigned short*, CryptoPP::AllocatorWithCleanup<unsigned short, false>::size_type, CryptoPP::AllocatorWithCleanup<unsigned short, false>::size_type, bool)

那到底有沒有辦法在C代碼中調(diào)用C++代碼呢？方法當(dāng)然是有的，而且還不止一種。

通過extern “C”調(diào)用

在 .cpp 文件中定義一個(gè)函數(shù)，聲明為extern "C"，則該函數(shù)可以方便地在C代碼中調(diào)用。由于該函數(shù)在 .cpp 文件中定義，因而在該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)中，可以調(diào)用任意的C++代碼，包括C++函數(shù)，創(chuàng)建C++類等等。

C++頭文件：

#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++實(shí)現(xiàn)文件如下：

#include "CppFunctions.h"
int cpp_func(int input) {
 return 5;
}
int c_func(int input) {
 return cpp_func(input);
}

在C代碼里調(diào)用C++函數(shù)：

#include <stdio.h>
#include "CppFunctions.h"
int main(int argc, char **argv) {
 printf("%d\n", c_func(10));
 return 0;
}

在C++文件里定義的c_func函數(shù)就像一座橋一樣，連接了C代碼的世界和C++代碼的世界。但 C 函數(shù)c_func的參數(shù)及返回值的類型自然是受到一定的限制的，但在函數(shù)實(shí)現(xiàn)中可以適配要調(diào)用的C++接口，做一些適配。

通過dlopen/dlsym調(diào)用

借助于在 .cpp 文件中定義的C函數(shù)，間接地調(diào)用C++接口，固然是能實(shí)現(xiàn)在 C 代碼中調(diào)用C++代碼的目標(biāo)，然而還是有些麻煩。通過libdl提供的接口，可以使我們的目標(biāo)通過更簡便的方式實(shí)現(xiàn)。

為dlsym傳入經(jīng)過修飾的符號(hào)，可以找到對(duì)應(yīng)的函數(shù)的地址。

通過如下命令將上面的CPPFunctions.cpp文件編譯為一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫：

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

通過dlopen和dlsym找到對(duì)應(yīng)的C++函數(shù)，并將其強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為適當(dāng)類型的函數(shù)指針，然后通過函數(shù)指針調(diào)用目標(biāo)函數(shù)，如：

#include <dlfcn.h>
#include <stdio.h>
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;
}

編譯并執(zhí)行上面的代碼，在我的機(jī)器上可以看到如下的輸出：

cpp_func = 0x7f35727a8650
cpp_func output = 5

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來一定的幫助，如果有疑問大家可以留言交流。

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