如何将 C++ 文件链接到 C 程序？

Question

我目前正在尝试将大型 C++ 程序链接到 C“包装器”，以允许与编译器理解 C 但不理解 C++（准确地说是 Haskell GHC）的另一种语言的程序集成。这样做，无论是使用 GHC 还是 GCC，都会遇到奇怪的问题。

为了简明扼要地模拟这种情况，假设我在 C 中有一个主程序文件：

cmain.c

#include "header.h"
#include <stdio.h>

int main () {
  printf("%d\n", cppfun(12));

  return 0;
}

以及在 .cpp 文件中定义的辅助函数：

cppmodule.cpp

#include "header.h"
#include "further.h"

class foobar {
public:
  int getfive () {return 5;}
};

extern "C" { 
int cppfun(int foo) {
  foobar fb;

  return fb.getfive();
}
}

这么多可以编译得很好。但是，如果 cppmodule.cpp 引用另一个 .cpp 文件，如下所示：

cppmodule.cpp mk II

#include "header.h"
#include "further.h"

class foobar {
public:
  int getfive () {return 5;}
};

extern "C" { 
int cppfun(int foo) {
  foobar fb;

  return fb.getfive() + morecpp();
}
}

新的 .cpp 文件在哪里类似；

morecpp.cpp

#include "further.h"

class moreobjects {
public:
  int getsix() {return 6;}
};


#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif


int morecpp() {
  moreobjects mo;

  return mo.getsix();
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif

当我尝试使用“gcc cmain.o cppmodule.o morecpp.o”之类的命令进行编译时，突然出现错误；使用 g++ 编译是可行的，但正如我所提到的，这种解决方案不符合我的目的。

我在编译这个例子时遇到的错误是

max@SoutheastCorner:~/Projectsync/maketest$ gcc cmain.o cppmodule.o morecpp.o
cppmodule.o:(.eh_frame+0x4b): undefined reference to `__gxx_personality_v0'
collect2: error: ld returned 1 exit status

与我的实际项目代码相同的尝试还给出了格式错误的屏幕截图

hopnode.cpp:(.text._ZN9__gnu_cxx13new_allocatorISt10_List_nodeI4nodeIPcS3_EEE8allocateEmPKv[_ZN9__gnu_cxx13new_allocatorISt10_List_nodeI4nodeIPcS3_EEE8allocateEmPKv]+0x4d): undefined reference to `operator new(unsigned long)'
/tmp/ccaoEEFM.o: In function `__gnu_cxx::new_allocator<std::_Rb_tree_node<std::pair<char* const, node<char*, char*> > > >::allocate(unsigned long, void const*)':
hopnode.cpp:(.text._ZN9__gnu_cxx13new_allocatorISt13_Rb_tree_nodeISt4pairIKPc4nodeIS3_S3_EEEE8allocateEmPKv[_ZN9__gnu_cxx13new_allocatorISt13_Rb_tree_nodeISt4pairIKPc4nodeIS3_S3_EEEE8allocateEmPKv]+0x2c): undefined reference to `std::__throw_bad_alloc()'
hopnode.cpp:(.text._ZN9__gnu_cxx13new_allocatorISt13_Rb_tree_nodeISt4pairIKPc4nodeIS3_S3_EEEE8allocateEmPKv[_ZN9__gnu_cxx13new_allocatorISt13_Rb_tree_nodeISt4pairIKPc4nodeIS3_S3_EEEE8allocateEmPKv]+0x46): undefined reference to `operator new(unsigned long)'

任何见解都将不胜感激。

Answer 1

问题出在链接阶段。您的程序缺少 C++ 标准库中的符号。要解决此问题，您必须链接 g++ 驱动程序，或者必须显式链接 C++ 标准库。

使用 g++ 链接是最简单的解决方案，但您也可以尝试添加 -lstdc++ 作为库标志。

请记住，与此相关的陷阱仍然很多。 C++ ABI 并不简单，并且在编译器（clang/g++/等）甚至不同版本的 GCC 之间不一定一致。如果您的 Haskell 程序动态链接到使用不同 C++ ABI 编译的其他 C++ 代码，这可能是一个问题。

还请注意，您还必须在 C/C++ 边界捕获所有异常。 Haskell 需要一个直接的 C ABI，并且无法处理通过 C/C++ 边界泄漏的 C++ 异常。

Answer 2

如果您想在 C 代码中包含 C++ 代码，请在 C 程序使用的所有 C++ 代码周围使用extern "C++"。然后你可以将它编译为 C 程序，Haskell 甚至不会知道它是在幕后使用一些 C++ 代码实现的。

编辑：我从未尝试过这个方向（通常你在 C++ 项目中使用 C 代码），但基本上它应该是这样工作的。

如果它不能正常工作，请尝试像使用 g++ 的任何普通 C++ 程序一样编译 C++ 程序，然后编写一个使用它的 C 程序。

Answer 3

我会尝试将 extern "C" 添加到将在 C 中调用的 c++ 函数中。C++ 编译器必须知道该函数将由 C 编译器使用 extern "C" 构造调用。

// 在你的 C++ 代码中

// 使用 extern "C" 将 function(char, int) 声明为 c 函数： extern "C" void 函数(char c, int i);

...

// 在 C++ 模块中实现函数(char,int)： 无效函数（char c，int i） { ... }