在 C 结构中定义 C++ 函数答案

【问题标题】：Define C++ functions in C structs在 C 结构中定义 C++ 函数
【发布时间】：2017-08-01 08:46:36
【问题描述】：

看完

我想知道以下解决方法是否可行，以及它在编译器级别的最深层含义是什么。

// foo.h
typedef struct foo
{
    int i;
#ifdef __cplusplus
    foo(int _i) : i(_i) {};
#endif
} foo;

// bar.c
#include "foo.h"
foo bar;
bar.i = 1;

// bar.cpp
#include "foo.h"
foo bar(2);

在我看来，这是利用“结构多态性”的一个很好的技巧，能够保持 C 遗留代码的可移植性，但我感觉在某种程度上我现在正在处理两个不同的 类型。

【问题讨论】：

您还使用两种不同的语言...您想达到什么目的？
如果您使用 C 编译器进行编译，则结构中没有 C++ 函数。如果你用 C++ 编译器编译，你就没有 C 结构。是的，你有 2 种完全不同的类型。
环境是一个自己的 C++11 库，除其他库外，它还依赖于旧的 C89 库。我的一些 c 文件是这个库的客户端，并且是 C11 编译的；示例结构将在我的库中大部分共享，我想确保它是完全相同相同的类型。
我认为当您使用 C++ 功能将 vtable 引入您的结构时，这可能最终会中断。
没有“变通方法”，C++ 不是 C，所以两个编译器会产生完全不同的输出。如果您询问这两个结构是否在内存中具有相同的 layout，我建议您自己使用打包指令来确保这一点。关于“结构多态性”，我什至不知道这在 C 中应该是什么意思。

标签： c++ c struct

【解决方案1】：

从您的问题中查看struct 定义：

typedef struct foo
{
    int i;
#ifdef __cplusplus
    foo(int _i) : i(_i) {};
#endif
} foo;

当使用针对同一平台的 C 和 C++ 编译器进行编译时，可能会产生相同的内存表示。但是您应该永远不要依赖它。 C++ 编译器看到的类型比 C 编译器看到的类型多一个成员，因此它们是根本不同的类型。因此，将它们视为相同是未定义的行为。如果这按您的预期工作，那是纯属运气，并且可能随时中断。

正如已经评论过的，引入virtual 函数几乎可以保证破坏它，因为C++ 编译器需要将vtable 存储在struct 的某个位置。但即使没有它，它也有许多其他方式可能会破坏，例如因为编译器会添加不同的填充。只是不要这样做。

您可以做的是使用 plain C struct 并在需要时在 C++ 中添加 包装类。

【讨论】：

【解决方案2】：

两者是不同的类型。编译为 C 会产生与编译为 C++ 不同的类型。同时在同一个程序中使用两者（即将 C 和 C++ 对象链接到一个可执行文件中），结果将是未定义的行为，因为违反了 C++ 中的单一定义规则。

这不是保持 C 和 C++ 之间可移植性的方法。该行为是未定义的，因此您可能会很幸运并发现它按您的意愿工作。但是，同样，行为是未定义的，所以它可能不起作用。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果你想确保与 C 库的兼容性，这不是办法。

你想定义一个类型 is-a foo 并且可以传递给库函数。所以就这样做，继承：

class shiny_foo : foo {
  // Member functions and anything that changes the object layout.
};

extern "C" void c_bar_func(foo *);

void cxx_bar_func(shiny_foo& obj) {
  // do stuff
  c_bar_func(&obj); // obj *is-a* foo as well, remember
}

【讨论】：