将 C 库用于 C++ 程序答案

【问题标题】：Using C Libraries for C++ Programs将 C 库用于 C++ 程序
【发布时间】：2012-08-17 11:20:31
【问题描述】：

我正在尝试使用使用 Qt 制作的 GUI 来控制 Dynamixel 伺服系统。 Dynamixel 提供了一组C libraries 来控制电机，而我所知道的制作 GUI 的唯一方法是 Qt，它本质上是 C++。是否可以以任何方式从 Qt C++ 代码中使用 Dynamixel C 库？

【问题讨论】：

标签： c++ c robotics

【解决方案1】：

是的 - C++ 可以使用 C 库。

这是一个使用 libc 主 C 库的示例

#include <cstdio>

int main()
{
   printf("%s\n", "Hello world");
   return 0;
}

【讨论】：

当然你使用的是cstdio的C++版本。要使用 C 语言，您需要 #include <stdio.h>。
头文件与链接的库无关——这个例子是为了证明C++代码可以使用C库函数编译
是的，头文件不是库。标头将只有函数的原型，因此链接器将能够在 C 运行时库（libc，BTW）中找到。
如果你想学究气 - 我也会;)。如果你在使用<cstdio> 时使用printf 而不是std::printf，那么你会得到未定义的行为 (17.6.1.2) “不确定这些名称是否首先在全局命名空间范围内声明，然后注入命名空间std 通过显式使用声明”。如果您使用的是std::printf，那么您只是间接使用了 C std 库，并且可能会通过 libstdc++。

【解决方案2】：

当然... C 代码一直是从 C++ 调用的。例如，大多数操作系统库都是用 C 而不是 C++ 编写的。因此，每当您从 C++ 代码进行系统调用以执行移交给操作系统内核的任务时，这些都是通过 C 代码调用。

请确保在编译时包含正确的标头和针对相关 C 库的链接。如果头文件还没有声明它们，还记得使用extern "C" 为 C 库函数指定 C 链接。请记住，某些库可能没有专门使用extern "C" 声明它们的函数，但可能使用了预处理器令牌来这样做。因此，在假设库编写者尚未将其库定义为具有 C 链接之前，您还需要检查一下。

使用gcc 链接自定义库可以使用-l 开关完成。如果您需要为库所在的位置指定自定义目录，可以使用-L 开关完成。比如：

g++ -std=c++11 my_code.cpp -lmy_library -L/custom_directory_path

请注意，-l 和 -L 开关位于您正在编译的代码或目标文件之后，如果您是库，则类似于 libjpg 或 librobotics等，当您将其附加到 -l 开关时，删除名称的 lib 部分。

【讨论】：

你为什么认为标题不这样做？
我没有假设...我说“如果头文件还没有声明它们”
名称和操作系统或它们没有出现的示例？
所有主要库都已正确包装 AFAIK。来自第三方供应商（例如机器人制造商）的自定义库可能没有。这取决于。我见过一些旧的商业代码不是这样包装的。
非常感谢库开关/标志出现在“我的”对象之后的提示。

【解决方案3】：

是的，C++ 可以使用 C++ 编译器编译 C，并且您可以将 C++ 与 C 链接。只要确保您调用的任何 C 函数都使用 C 链接。这是通过用 extern "C" 封装 C 函数的原型来实现的

#ifdef __cplusplus
extern "C"{
#endif 

void c_function_prototype();

#ifdef __cplusplus
}
#endif

您尝试使用的库的标头可能已经这样做了。

【讨论】：

C 函数是指使用 C 编译器编译的函数，因此它的签名不会像 C++ 编译函数那样被破坏。那么在这种情况下，正如你所说，我们需要使用extern "C"来防止C++在调用它时破坏函数签名，这样才能在C库中正确找到该符号。
@LokiAstari 没问题，您有助于澄清我的回答。
您可以使用 C++ 编译器编译大多数 C 声明，方法是指定 C 链接，但一般 C 代码并非如此，除非经过精心设计否则你会非常幸运。如果您尝试，您可能会遇到编译错误，但如果您不那么幸运，那么您可能会成功编译损坏的程序。

【解决方案4】：

不要忘记库标题周围的extern "C"。在这里阅读。 How does C's "extern" work?

【讨论】：

你为什么认为标题不这样做？
其实我的意思是“不存在就不要忘记”。

【解决方案5】：

您可以使用 C++ 中的 C 库...但是有一些注意事项。

在 C++ 中使用第三方 C 库时需要注意的一件大事是错误处理。

一些 C 库使用 setjmp/longjmp 等工具进行错误处理。（lua 是一个显着的例子）。这意味着错误堆栈展开不会以正常方式发生，并且您可能会泄漏资源。诸如用于资源保护的通常 C++ RAII 风格的防护措施都失败了。（对于 C++ 代码，这些调用比 goto 更糟糕）。

异常也可能是一个问题。如果 C++ 异常传播到 C/C++ 边界，则应用程序可能会终止而不是传播异常。（取决于 C 库的编译方式和您的操作系统等）（如果您将 C++ 函数作为回调传递给 C 库，您可能会遇到这种情况。）

【讨论】：

【解决方案6】：

Rock Framework 中有一个用于 Dynamixel 舵机的 C++ driver。

【讨论】：

【解决方案7】：

是的。要使用 C 库函数，请在 .cpp 程序中使用如下所示的 extern "C" , myprog.cpp

extern "C" {
    // C Function call
    cfunc();
}

int main()
{
    cfunc();
    return 0;
}

这个cfunc应该在c库中定义如下 prog.c

#include <stdio.h>

void cfunc()
{
   printf("This is from c library");
}

然后您需要为您的 C 库创建.o 目标文件和.so 共享目标文件，如下所示

$] gcc -c prog.c -o prog
$] gcc -shared -o libprog.so prog.o

$] export LD_LIBRARY_PATH=/path/to/clibrary:$LD_LIBRARY_PATH
$] g++ -L/path/to/clibrary myprog.cpp -o myprog.o -lprog

【讨论】：