在实际的开发工作中，有时会受到现有代码库的约束，必须对 C 和 C++语言进行混合编程。

而要实现混合编程的主要办法就是声明：extern "C"。被它修饰的变量和函数，将会按照 C 语言方式进行编译和连接。

C++调用 C

从 C++调用 C 语言的函数会比较简单，只需要对函数进行如下的修改：

// C function to be called by C and C++#ifdef __cplusplusextern "C"{#endifvoid foo_with_C();#ifdef __cplusplus}#endif

通过 #ifdef __cplusplus 这个宏定义，使得 extern "C"声明在 C++时启用、C 时不启用。这样此函数既可用于 C 语言，也可用于 C++语言。

我们在调用标准库的函数时，其实标准库已经把这一步做好了，所以感觉 C++可以透明的调用 C 的函数。

C 调用 C++

而从 C 语言调用 C++会比较麻烦一些，需要针对 C 语言声明各种 API 函数，然后在 API 函数里再用 C++的语法去调用原来的 C++代码。基础的原理也是依赖于 extern "C"这个声明。

以下用一个简单的例子来讲解这个过程。

假设现有的代码库里面，已经有了一个 Employee 的 C++类。以下分别为该类的头文件和 cpp 文件。

// Employee.h// Pure C++ code// Only for C++#ifndef EMPLOYEE_H#define EMPLOYEE_H#include <string>class Employee{public:    Employee(int id, const std::string& first_name, const std::string& last_name, float salary);    ~Employee();    int GetID() const;    void SetID(int val);    std::string GetFirstName() const;    void SetFirstName(const std::string& val);    std::string GetLastName() const;    void SetLastName(const std::string& val);    float GetSalary() const;    void SetSalary(float val);    void AdjustSalary(float delta);    std::string Summary() const;private:    int id;    std::string firstName;    std::string lastName;    float salary;};#endif

// Employee.cpp// Pure C++ code// Only for C++#include <iostream>#include <sstream>#include "Employee.h"using namespace std;Employee::Employee(int id, const string& first_name, const string& last_name, float salary){    this->id = id;    this->firstName = first_name;    this->lastName = last_name;    this->salary = salary;}Employee::~Employee(){}int Employee::GetID() const{    return id;}void Employee::SetID(int val){    id = val;}string Employee::GetFirstName() const{    return firstName;}void Employee::SetFirstName(const string& val){    firstName = val;}string Employee::GetLastName() const{    return lastName;}void Employee::SetLastName(const string& val){    lastName = val;}float Employee::GetSalary() const{    return salary;}void Employee::SetSalary(float val){    salary = val;}void Employee::AdjustSalary(float delta){    salary += delta;}string Employee::Summary() const{    stringstream ss;    ss << "ID: " << id << ", Name: " << firstName << " " << lastName << ", Salary: " << salary;    return ss.str();}

现在，我们有个 C 语言的项目，需要复用这个类的功能。

为了在 C 语言复用 Employee 类，我们需要创建一个 Wrapper，包括头文件和 cpp 文件。

其中，头文件里面，根据需要声明各个 API 函数。该文件会被 C 语言使用，需要用 extern "C"来声明 API 函数，而且不能使用 C++独有的语法与功能(比如 class)。

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cpp 文件，包括了各个 API 函数的实现。针对 C++编译器，可以使用 C++的语法与功能。

参考代码如下所示：

// Employee_API.h// Need to support both C and C++// Wrap C++ classes into C interfaces// C calls C++ interfaces by including this file#ifndef EMPLOYEE_API_H#define EMPLOYEE_API_H#ifdef __cplusplus// Link with C wayextern "C" {#endifvoid* Employee_Create(int id, const char* first_name, const char* last_name, float salary);void Employee_Adjust_Salary(void* employee, float delta);void Employee_Summary(void* employee, char* ret);void Employee_Destroy(void* employee);#ifdef __cplusplus}#endif#endif

// Employee_API.cpp// Only for C++#include "Employee_API.h"#include "Employee.h"#ifdef __cplusplusextern "C" {#endifvoid* Employee_Create(int id, const char* first_name, const char* last_name, float salary){    return new Employee(id, first_name, last_name, salary);}void Employee_Adjust_Salary(void* employee, float delta){    Employee *emp = (Employee *)employee;    if (!emp)    {        return;    }    emp->AdjustSalary(delta);}void Employee_Summary(void* employee, char* ret){    Employee *emp = (Employee *)employee;    if (!emp)    {        return;    }    std::string info = emp->Summary();    info.copy(ret, info.length());}void Employee_Destroy(void* employee){    Employee *emp = (Employee *)employee;    if (emp)    {        delete emp;    }}#ifdef __cplusplus}#endif

相当于我们把类的成员函数拆出来，变成一个个普通的函数。原来的类实例，则变成一个函数的指针参数。

接下来，我们就可以在 C 语言里面通过这个 Wrapper 来使用 C++的功能了。

下面是个简单的 C 语言例子：

#include <stdio.h>#include <string.h>#include "Employee_API.h"int main(int argc, char const *argv[]){    printf("Demo to show how to call C++ class and methods from C.\n");    void* tom = Employee_Create(100, "Tom", "Jerry", 8888.88);    if (!tom)    {        return 1;    }    const int max_len = 256;    char info[max_len];    memset(info, '''\0''', sizeof(info));     Employee_Summary(tom, info);    printf("%s\r\n", info);    Employee_Adjust_Salary(tom, 1111.11);    memset(info, '\0', sizeof(info));     Employee_Summary(tom, info);    printf("%s\r\n", info);    Employee_Destroy(tom);    return 0;}

至此，代码方面的工作已经完成。接下来有两种方法完成混编的工作。

1. 通过动态链接库.so 文件

第一种做法，是把原来的 C++代码，还有新加的 Wrapper 代码，编译成一个动态链接库；然后 C 语言的代码 link 这个库，得到可执行文件。

具体做法如下：

$ g++ -Wall -fpic -shared Employee.cpp Employee_API.cpp -o libemployee_api.so$ gcc -Wall -c main.c -o main.o$ gcc -Wall main.o -o mixed -L . -lemployee_api

这样，得到一个.so 动态链接库，和一个 mixed 程序。

通过指定动态链接库搜索目录，可以启动 mixed 程序：

$ LD_LIBRARY_PATH="$(pwd)"$ export LD_LIBRARY_PATH$ ./mixedDemo to show how to call C++ class and methods from C.ID: 100, Name: Tom Jerry, Salary: 8888.88ID: 100, Name: Tom Jerry, Salary: 9999.99

可以看到，程序正常运行、输出期望的结果了。

2. 通过连接 stdc++和.o 文件

第二种做法，则是把各个 cpp 文件都变成.o 文件，最后与 C 语言的.o 文件 link 到一起，得到可执行文件。具体做法如下：

$ g++ -Wall -c Employee.cpp -o Employee.o$ g++ -Wall -c Employee_API.cpp -o Employee_API.o$ gcc -Wall -c main.c -o main.o$ gcc -Wall Employee.o Employee_API.o main.o -o mixed -lstdc++

这样，得到一个 mixed 程序。

直接运行该程序：

$ ./mixDemo to show how to call C++ class and methods from C.ID: 100, Name: Tom Jerry, Salary: 8888.88ID: 100, Name: Tom Jerry, Salary: 9999.99

可以看到，这种方法也是可以正常运行、输出期望结果的。

实际项目中，具体选用哪种方法，可以根据项目的情况决定。但不管用哪种方法，繁琐的 Wrapper 封装成 API 的步骤，是少不了的。