`extern "C"` 是函数类型的一部分吗？答案

【问题标题】：Is `extern "C"` a part of the type of a function?`extern "C"` 是函数类型的一部分吗？
【发布时间】：2014-10-30 07:25:44
【问题描述】：

除了链接相关的东西之外，我在标准中没有看到任何评论。

虽然标准没有说明调用约定，但在现实世界中，C 和 C++ 之间的调用约定可能有所不同，所以我预计 C 函数和 C++ 函数的类型是不同的。但似乎不是，尤其是在 GCC 中。

#include <type_traits>

extern "C" {
  int c_func(int);
}

int cpp_func(int);

static_assert(!std::is_same<decltype(c_func), decltype(cpp_func)>::value,
              "It should not be the same type");

static_assert 失败，因为 GCC 认为这些函数具有相同的类型。

extern "C" 是函数类型的一部分吗？
如何检查函数是使用 C 调用约定还是 C++ 调用约定？

【问题讨论】：

C++ 支持例如函数重载。具有不同参数类型但名称相同的两个函数 - 它不能通过 C 链接完成，因为函数名称需要被修改以保持唯一。
@keltar 是的，你是对的，这不是我在这里要问的。这是关于调用约定，而不是名称修改。我在互联网上找到的关于 extern "c" 的每个文档和 Q/A 都提到了名称修改，而不是调用约定。
因为它不能用于方法（因此不能影响 thiscall）- 是的，它应该只禁用修改而不修改约定，除非另有明确指定（例如使用 __attribute__ 编译器特定命令）。您比较的两种类型都是int (*)(int)。
也许有点不那么晦涩 - C++ 已经对普通函数使用了与 C 相同的约定（但是方法并非如此），所以这里没有什么可以改变的。但是，C 约定会随着您使用的 ABI 而变化，因此对于 C 和 C++，它在 32 位、64 位系统 V、64 位窗口等之间会有所不同。
@keltar 大多数 C++ 编译器会破坏一切，包括普通函数，除非被告知不要这样做。

标签： c++ c c++11 calling-convention

【解决方案1】：

标准清楚地表明语言链接确实是函数类型本身的属性：

所有函数类型、带有外部链接的函数名和带有外部链接的变量名都有一个 语言链接。

如果还不够清楚，有一个注释（强调我的）使预期的含义明确：

[注意：因为语言链接是函数类型的一部分，当通过指向C的指针间接函数，结果左值所引用的函数被认为是 C 函数。 — 尾注]

此外，

两种不同语言的函数类型链接是不同的类型，即使它们在其他方面相同。

所以你的第一个问题的答案是：

是的，extern "C" 是函数类型的一部分。

但是，大多数编译器无法区分具有 C 和 C++ 语言链接的函数类型。例如，这是 GCC 中的一个长期存在的错误（https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=2316；请参阅重复项列表）。我没有仔细阅读整个线程，但如果 GCC 开始强制执行它们确实是不同类型的规则，很多现有代码似乎都会中断。这大概也是其他编译器也不符合标准的原因。

鉴于此，您的第二个问题的答案似乎是：

可能没有可移植的方式在编译时执行此检查。当然，翻译后你可以随时进去查看目标文件，看看名称是否损坏。

但是理论上，你的静态断言应该按照你认为的方式工作。实际情况并非如此。

附录：

如果我对标准的理解是正确的，那么例如下面的函数模板

template <typename R, typename... A>
void f(R(*)(A...));

无法实例化以生成一个函数，该函数将接受指向具有 C 语言链接的函数的指针作为参数，因为类型 R(*)(A...) 是“指向函数的指针具有 C++ 语言链接 带参数A... 类型并返回 R"。

如果编译器真的像这样工作，那么很容易看出您如何一般地确定函数是否具有 C 或 C++ 语言链接。

但这个例子也应该清楚地表明，如果编译器真的以这种方式工作，现有代码会破坏多严重。

【讨论】：