为 C++ 函数编写包装器以使它们可以从 C 代码中使用的挑战

Question

我现在正在为 C++ 函数编写包装器，以便可以在 C 代码中使用它们。

我们的想法是使用 g++ 编译 cpp 文件，使用 gcc 编译 c 文件，然后将它们链接在一起（！），但仅将那些需要的函数公开给 C 程序，通过使它们在头文件中可用'test.h'（或者可能是 test.hpp？），像这样：

（注意我如何不公开函数'vector Tokenize(const string& str,const string& delimiters)'）

test.h:

/* Header can be read by both C+ and C compilers, just the way we want! */
#ifndef TEST_H
#define TEST_H

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#if defined(__STDC__) || defined(__cplusplus)
 extern int TokenizeC(const char* text, const char* delim, char ***output);   /* ANSI C prototypes */
 extern void reclaim2D(char ***store, unsigned int itemCount);
#endif

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif /* TEST_H */

test.cpp:

#include <string>
#include <iostream>
#include <vector>

#include <assert.h>

#include "test.h"

using namespace std;

vector<string> Tokenize(const string& str,const string& delimiters)
{
 vector<string> tokens;

 string::size_type delimPos = 0, tokenPos = 0, pos = 0;

 if(str.length() < 1)  return tokens;

 while(1)
 {
   delimPos = str.find_first_of(delimiters, pos);
   tokenPos = str.find_first_not_of(delimiters, pos);

   if(string::npos != delimPos)
   {
     if(string::npos != tokenPos)
     {
       if(tokenPos < delimPos) tokens.push_back(str.substr(pos,delimPos-pos));
       else tokens.push_back("");
     }
     else tokens.push_back("");

     pos = delimPos + 1;
   }
   else
   {
     if(string::npos != tokenPos) tokens.push_back(str.substr(pos));
     else tokens.push_back("");
     break;
   }
 }

 return tokens;
}

int TokenizeC(const char* text, const char* delim, char ***output)
{
    if((*output) != NULL) return -1; /* I will allocate my own storage, and no one tells me how much. Free using reclaim2D */

    vector<string> s = Tokenize(text, delim);

    // There will always be a trailing element, that will be blank as we keep a trailing delimiter (correcting this issue would not be worth the time, so this is a quick workaround)
    assert(s.back().length() == 0); // This will be nop'ed in release build
    s.pop_back();

    (*output) = (char **)malloc(s.size() * sizeof(char *));

    for(vector <string>::size_type x = 0; x < s.size(); x++)
    {
        (*output)[x] = strdup(s[x].c_str());

        if(NULL == (*output)[x])
        {
            // Woops! Undo all
            // TODO : HOW to test this scenario?

            for(--x; x >= 0; --x)
            {
                free((*output)[x]);
                (*output)[x] = NULL;
            }

            return -2; 
        }
    }

    return x; /* Return the number of tokens if sucessful */
}

void reclaim2D(char ***store, unsigned int itemCount)
{
    for (int x = 0; itemCount < itemCount; ++x)
    {
        free((*store)[x]);
        (*store)[x] = NULL;
    }

    free((*store));
    (*store) = NULL;
}

poc.c:

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

int main()
{
    const char *text = "-2--4--6-7-8-9-10-11-", *delim = "-";

    char **output = NULL;

    int c = TokenizeC(text, delim, &output);

    printf("[*]%d\n", c);

    for (int x = 0; x < c; ++x)
    {
        printf("[*]%s\n", output[x]);
    }

    reclaim2D(&output, c);

    return 0;
}

你发现有什么不对吗？

对于初学者，当我运行这个程序时，我得到“不满意的代码符号'__gxx_personality_v0'”

谢天谢地，这里有一些东西：What is __gxx_personality_v0 for?

一旦我使用选项“-fno-exceptions -fno-rtti”运行 g++，现在输出将失败，并显示“不满意的数据符号 '_ZNSs4_Rep20_S_empty_rep_storageE'”

当然，这两种环境（一种用于编译 - HP-UX B.11.23 ia64 和一种用于在其上运行二进制文件 - HP-UX B.11.31 ia64）具有不同的库版本（但架构相同），而这不应该是错误的原因。

我也想测试一下标有“// TODO : HOW to test this scenario?”的案例，不过可以等一下。

任何指针？

Answer 1

在链接时避免未定义符号的最简单方法是使用 g++（不是 gcc）链接。不过，您仍然可以使用 gcc 编译 .c 文件。

也请一次使用系统。如果您在同一系统上运行所有 gcc 和 g++ 命令（无论是旧系统还是新系统），链接错误可能会消失。

Answer 2

要从 C 调用 C++ 函数，您不能使用错误的名称。删除对 __cplusplus 执行 extern "C" 的条件测试。即使您的函数将由 C++ 编译器编译，使用 extern "C" 也会导致它避免名称混淆。

这是一个例子：

C 文件。

/* a.c */
#include "test.h"

void call_cpp(void)
{
  cpp_func();
}

int main(void)
{
  call_cpp();
  return 0;
}

头文件。

/* test.h */
#ifndef TEST_H
#define TEST_H
extern "C" void cpp_func(void);
#endif

CPP 文件。

// test.cpp
#include <iostream>
#include "test.h"

extern "C" void cpp_func(void)
{
  std::cout << "cpp_func" << std::endl;
}

编译器命令行。

g++ a.c test.cpp

Answer 3

你有没有考虑修改 Swig 来做到这一点的原因？我似乎记得 Swig 有一个开发分支可以做到这一点......