我是否需要一个外部“C”块来包含标准 POSIX C 标头？答案

【问题标题】：Do I need an extern "C" block to include standard POSIX C headers?我是否需要一个外部“C”块来包含标准 POSIX C 标头？
【发布时间】：2011-12-26 14:39:02
【问题描述】：

是否需要extern "C" {} 块才能在 C++ 程序中包含标准 C 标头。只考虑在 C++ 中没有对应的标准 C 头文件。

例如：

extern "C" {
 #include <fcntl.h>
 #include <unistd.h>
}

【问题讨论】：

刚发现这个问题和你的类似：Why do we need extern “C”{ #include <foo.h> } in C++?

标签： c++ posix-api

【解决方案1】：

系统 C 标头通常已经包含一个 extern "C" 块，由 #ifdef __cplusplus 保护。这样，当编译为 C++ 时，函数会自动声明为 extern "C"，您无需手动执行此操作。

例如在我的系统上unistd.h 和fcntl.h 以__BEGIN_DECLS 开头并以__END_DECLS 结尾，它们是在sys/cdefs.h 中定义的宏：

/* C++ needs to know that types and declarations are C, not C++.  */
#ifdef   __cplusplus
# define __BEGIN_DECLS  extern "C" {                                            
# define __END_DECLS }
#else
# define __BEGIN_DECLS
# define __END_DECLS
#endif

【讨论】：

【解决方案2】：

标准未指定 C++ 中 <fcntl.h> 和 <unistd.h> 的行为（因为它们也不是 C89 标准的一部分）。也就是说，我从未见过一个平台（a）存在并且（b）实际上需要包装在 extern "C" 块中。

<stdio.h>、<math.h> 和其他标准 C 头文件的行为由 C++03 标准的 D.5 节指定。它们不需要extern "C" 包装块，并且它们将它们的符号转储到全局命名空间中。但是，附件 D 中的所有内容均已“弃用”。

这些标头的规范 C++ 形式是 <cstdio>、<cmath> 等，它们由 C++ 标准的第 17.4.1.2 (3) 节指定，其中说：

<cassert> <ciso646> <csetjmp> <cstdio> <ctime> <cctype> <climits>
<csignal> <cstdlib> <cwchar> <cerrno> <clocale> <cstdarg> <cstring>
<cwctype>

除了第 18 到 27 条中的说明外，每个标题的内容 cname 应与相应头文件 name.h 的相同，如 ISO/IEC 9899:1990 编程语言 C（第 7 条）中规定，或 ISO/IEC:1990 编程语言—C 修正案 1：C 完整性，（条款 7) 酌情，如同通过包含。在 C++ 标准库中，但是，声明和定义（名称除外在 C 中定义为宏）在命名空间标准。

因此，在 C++ 中使用（例如）printf 的标准、非弃用的规范方法是 #include <cstdio>，然后调用 std::printf。

【讨论】：

【解决方案3】：

是的，你知道。但是，许多系统（尤其是 Linux）已经像您一样添加了 extern "C" 括号。请参阅（在 Linux 上）文件 /usr/include/unistd.h/usr/include/features.h 和在 /usr/include/sys/cdefs.h 中定义并在许多 Linux 系统包含文件中使用的宏 __BEGIN_DECLS。

所以在 Linux 上，您通常可以避免使用 extern "C"，但它不会造成伤害（而且，恕我直言，在这种情况下提高可读性）。

【讨论】：

“不伤害”？但有人告诉我“在大多数情况下，你甚至不需要这样做（额外的 extern "C" {}），因为它们是系统头文件。你实际上可以破坏这样做，因为有些只有 C++ 导出”。真的吗？我刚刚在这里问了一个问题Are most linux system headers C++ compatiable?

【解决方案4】：

不，您应该使用 C++ 包装头文件（例如 <cstdio>）。那些会为您处理所有这些。

如果它是一个没有这些的标头，那么是的，您需要将它们包装在 extern "C" {} 中。

ETA：值得注意的是，许多实现将在 .h 文件中包含如下所示的包装器，这样您就可以不用自己动手了。

#ifdef  __cplusplus
extern "C" {
#endif

#ifdef  __cplusplus
}
#endif

【讨论】：

值得注意的是，<cstdio> 等标头在技术上将其定义放在 std 命名空间中。（许多实现也将它们放在顶级命名空间中，但这不是标准所说的。）

【解决方案5】：

最好让编译器知道，这样编译为 C++ 时它可以期待 C 代码。您可能还会发现头文件本身包含extern "C" { 作为保护。

例如，我系统上的curses.h 包含：

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
...

【讨论】：

"让编译器知道，以便在编译为 C++ 时可以期待 C 代码" - extern "C" 不是这样做的。它不会改变代码的解释。它甚至不适用于代码。它是一个语言链接指令，指示编译器生成与链接器对 C 期望的符号兼容的符号。它使 C++ 代码可从 C 调用，但不会更改代码生成。
@IInspectable 不“指示编译器生成与链接器期望的 C 兼容的符号” 暗示它适用于代码，或者至少适用于代码？它肯定会让编译器（以及链接器）知道一些事情。
@Tanz87：它不会改变代码生成一点点。不管有没有extern "C"，生成的目标代码都是一样的。该指令仅适用于符号命名。它与调用约定无关。

【解决方案6】：

我只是仔细检查了 GNU 编译器的 stdlib.h，并且声明不使用 extern "C" 作为声明。

编辑：

if defined __cplusplus && defined _GLIBCPP_USE_NAMESPACES
define __BEGIN_NAMESPACE_STD    namespace std {

因此，如果定义了 _GLIBCPP_USE_NAMESPACES，那么包含旧标头将在 std 上放置声明？

【讨论】：