为什么 C++ 回调 C 函数需要“extern C”？

Question

我在 Boost 代码中找到了这样的例子。

namespace boost {
   namespace {
     extern "C" void *thread_proxy(void *f)
     {
       ....
     }

   } // anonymous
   void thread::thread_start(...)
   {
       ...
       pthread_create(something,0,&thread_proxy,something_else);
       ...
   }
} // boost

为什么你真的需要这个extern "C"？

很明显thread_proxy 函数是私有的内部函数，我不希望它 将被修改为“thread_proxy”，因为我实际上根本不需要它。

事实上，在我编写并在许多平台上运行的所有代码中，我从未使用过extern "C"，而且它在正常功能下都可以正常工作。

为什么要添加extern "C"？

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我的问题是extern "C" 函数污染了全局命名空间，它们实际上并没有像作者期望的那样隐藏。

这不是重复的！ 我不是在谈论修饰和外部链接。在这段代码中很明显不需要外部链接！

答案： C 和 C++ 函数的调用约定不一定相同，所以需要创建一个符合 C 调用约定的。请参阅 C++ 标准的 7.5 (p4)。

Answer 1

很明显，thread_proxy 函数是私有的内部函数，我不认为它会被修改为“thread_proxy”，因为我实际上根本不需要它。

无论如何，它仍然会被破坏。 （如果不是extern "C"）编译器就是这样工作的。我同意编译器可以说“这不一定需要修改”是可以想象的，但标准没有说明它。话虽如此，这里并没有发挥作用，因为我们没有尝试链接到该函数。

事实上，在我编写并在许多平台上运行的所有代码中，我从未使用过extern "C"，而这与正常功能一样工作。

在不同平台上写作与extern "C"无关。我希望所有标准 C++ 代码都能在具有标准 C++ 兼容编译器的所有平台上运行。

extern "C" 与 C 接口有关，pthread 是 C 的库。它不仅不会破坏名称，而且确保它可以使用 C 调用约定进行调用。这是需要保证的调用约定，因为我们不能假设我们在某个编译器、平台或架构上运行，所以尝试这样做的最佳方法是使用提供给我们的功能：extern "C"。

我的问题是extern "C" 函数污染了全局命名空间，它们实际上并没有像作者期望的那样隐藏。

上面的代码没有任何污染。它位于未命名的命名空间中，无法在翻译单元之外访问。

Answer 2

extern "C" 链接并不一定意味着只有名称修改被抑制。事实上，可能有一个编译器将extern "C" 视为一种不同的调用约定。

标准将其完全开放为实现定义的语义。

Answer 3

这个问题是有效的 - 尽管函数被传递给 C 库，但该 C 库根本没有链接到 C++ 代码。它只给出了函数的地址，所以它对函数的名称完全没有兴趣。

关键是extern "C" 是最接近跨平台的方法，它告诉编译器让函数使用该平台上的标准 C 调用约定（即应该如何传递参数和返回值）在堆栈上）。

不幸的是，它还具有在全局级别创建外部链接器符号的副作用。但这可以通过改用 boost_detail_thread_proxy 之类的名称来缓解。

Answer 4

它用于使函数使用编译器通过 C 调用约定理解的任何内容，同时避免编译器特定的关键字，例如 __cdecl。

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仅此而已。这与名称修改、命名空间或任何其他奇怪的答案完全无关（正如您在询问时已经知道的那样）。

Answer 5

可能是因为您正在连接一个普通的 C 库 -- pthreads。

Answer 6

由于不保证 C 和 C++ 具有相同的调用约定，因此您需要将回调函数声明为 extern "C" 以便将其传递给 pthread_create C 函数。

上面的thread_proxy 函数具有外部链接（即在其翻译单元之外可见），因为命名空间对extern "C" 函数没有影响——即使是匿名命名空间。相反，要给thread_proxy 函数提供内部链接，您需要将其声明为静态：

namespace boost {
    namespace {
        extern "C" {
            static void *thread_proxy(void *f)
            {
                ....
            }
        } // extern "C"
    } // anonymous
    ...
} // boost

[编辑] 请注意，boost 已包含此更改。见https://svn.boost.org/trac/boost/ticket/5170。