C++ 代码链接错误：警告 C4190：类型已指定 C 链接，但返回与 C 不兼容的 UDT

Question

我很难理解为什么以下代码（具有标准布局的 UDT）会在 Visual C++ 2012 中给出 C 链接警告：

warning C4190: 'vec3_add' has C-linkage specified, but returns UDT 'vec3' which is incompatible with C



typedef struct vec3 {
    float   x;
    float   y;
    float   z;
#ifdef __cplusplus
    vec3(float x, float y, float z) : x(x), y(y), z(z) {}
#endif
} vec3;

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
vec3    vec3_add(vec3 a, vec3 b);
#ifdef __cplusplus
}

函数的定义在一个C++文件中：

vec3
vec3_add(vec3 a, vec3 b) {
    static_assert(std::is_standard_layout<vec3>::value == true, "incompatible vec3 type");
    return vec3(a.x + b.x, a.y + b.y, a.z + b.z);
}

Answer 1

原因是当您使用 C++ 编译器编译该代码时，预处理后的代码如下所示：

typedef struct vec3 {
    float   x;
    float   y;
    float   z;
    vec3(float x, float y, float z) : x(x), y(y), z(z) {}
} vec3;

extern "C" {
vec3    vec3_add(vec3 a, vec3 b);
}

所以编译器看到的是函数 'vec3_add' 声明为具有 C 链接，但使用类型 'vec3' 作为 C 编译器无法理解的构造函数。 C++ 编译器不知道 C 编译器不会看到构造函数，因此会发出警告。请记住，预处理发生在编译之前，因此在报告警告时编译器看不到#ifdef __cplusplus 行。

此类问题的常见模式是：

extern "C" {

typedef struct vec3 {
    float   x;
    float   y;
    float   z;
} vec3;

vec3 vec3_add(vec3 a, vec3 b);

}

#ifdef __cplusplus

struct CVec3 :vec3 {
    CVec3(float X, float Y, float Z) { x = X; y = Y; z = Z; }
};

#endif

这样，C++ 代码可以在调用“vec3_add”时使用“CVec3”类型而不是“vec3”类型。 C 代码只会看到 'vec3' POD 类型。

Answer 2

错误信息很清楚；当您使用extern "C" 时，您只能使用与 C ABI 兼容的代码。非 POD 结构（例如具有用户定义构造函数的结构）与 C ABI 不兼容。

您应该从结构定义中删除它：

#ifdef __cplusplus
    vec3(float x, float y, float z) : x(x), y(y), z(z) {}
#endif

无论如何，它可能会导致未定义的行为，因为添加它可能会导致结构布局发生变化。如果您希望能够在 C++ 代码中整齐地构造 vec3，请编写一个函数来执行此操作，例如

vec3 make_vec3(float x, float y, float z) { vec3 v; v.x=x; v.y=y; v.z.z; return v; }

您还应该将整个标头包装在extern "C" 中（其中包含的标准标头除外），而不仅仅是它的零碎部分。

Answer 3

我相信你需要在cxx文件中再次声明vec3_add是一个C链接函数：

extern "C" vec3
vec3_add(vec3 a, vec3 b) {
    static_assert(std::is_standard_layout<vec3>::value == true, "incompatible vec3 type");
    return vec3(a.x + b.x, a.y + b.y, a.z + b.z);
}