在C代码调用C++代码

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。

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：

1 2 3

extern "C" { #endif

和

1 2 3

} #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：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43

$ 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: 00000000001fd1f 大专栏   在C代码调用C++代码0 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：

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$ 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。

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：

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#ifndef CPPFUNCTIONS_H_ #define CPPFUNCTIONS_H_ int (int input); extern "C" { #endif int c_func(int input); } #endif #endif

C++实现文件如下：

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

在C代码里调用C++函数：

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#include <stdio.h> #include "CppFunctions.h" int main(int argc, char **argv) { printf( "%dn", 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。

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：

1	$ 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：

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#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 = %pn", cpp_func); printf( "cpp_func output = %dn", 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：

1 2	cpp_func = 0x7f35727a8650 cpp_func output = 5

参考资料

C++-dlopen-mini-HOWTO
Using dlsym in c++ without extern “C”
关于linker的笔记