由于历史原因,以及不同开发人员的技术偏好,C语言和C++语言都有一些独有的非常有价值的项目,因而两种语言的互操作,充分利用前人造的轮子是一件非常有价值的事情。
C++代码调用C代码很简单,只要分别在包含的C头文件的开头和结尾加上如下的两个块:
#ifdef __cplusplusextern "C" {#endif
和
#ifdef __cplusplus}#endif
即可。
然而为了支持类、重载等更加高级的特性,在编译C++代码时,C++符号会被修饰。我们dump Linux平台加密库 libcrypto++ 的符号表,可以看到如下的内容:
$ readelf -s /usr/lib/libcrypto++.soSymbol table '.dynsym' contains 9607 entries: Num: Value Size Type Bind Vis Ndx Name 0: 0000000000000000 0 NOTYPE LOCAL DEFAULT UND 1: 00000000001daa58 0 SECTION LOCAL DEFAULT 9 2: 0000000000000000 0 OBJECT GLOBAL DEFAULT UND _ZTIi@CXXABI_1.3 (2) 3: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND __errno_location@GLIBC_2.2.5 (3) 4: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZSt18uncaught_exceptionv@GLIBCXX_3.4 (4) 5: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZNSt8__detail15_List_node_base7_M_hookEPS0_@GLIBCXX_3.4.15 (5) 6: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND getservbyname@GLIBC_2.2.5 (6) 7: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND bind@GLIBC_2.2.5 (6) 8: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZSt29_Rb_tree_insert_and_rebalancebPSt18_Rb_tree_node_baseS0_RS_@GLIBCXX_3.4 (4) 9: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND __longjmp_chk@GLIBC_2.11 (7) 10: 0000000000000000 0 OBJECT GLOBAL DEFAULT UND _ZTIh@CXXABI_1.3 (2) 11: 0000000000000000 0 OBJECT GLOBAL DEFAULT UND _ZTVSt9basic_iosIcSt11char_traitsIcEE@GLIBCXX_3.4 (4) 12: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND socket@GLIBC_2.2.5 (6) 13: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZNSt14basic_ifstreamIcSt11char_traitsIcEED1Ev@GLIBCXX_3.4 (4) . . . . . . 86: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZNSo5writeEPKcl@GLIBCXX_3.4 (4) 87: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND malloc@GLIBC_2.2.5 (6) 88: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZNSt9basic_iosIcSt11char_traitsIcEE4initEPSt15basic_streambufIcS1_E@GLIBCXX_3.4 (4) 89: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZNSi5seekgElSt12_Ios_Seekdir@GLIBCXX_3.4 (4) 90: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND pthread_key_delete@GLIBC_2.2.5 (3) 91: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND shutdown@GLIBC_2.2.5 (6) 92: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND _ZSt15set_new_handlerPFvvE@GLIBCXX_3.4 (4) 93: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND pthread_getspecific@GLIBC_2.2.5 (3) 94: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND strcmp@GLIBC_2.2.5 (6) 95: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND strtol@GLIBC_2.2.5 (6) 96: 0000000000000000 0 FUNC GLOBAL DEFAULT UND ioctl@GLIBC_2.2.5 (6) . . . . . . 186: 00000000002c5a80 142 FUNC GLOBAL DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP6xorbufEPhPKhS2_m 187: 00000000002fd6d0 9 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP21InvertibleRSAFunction9BERDecodeERNS_22BufferedTransformationE 188: 00000000001ea840 73 FUNC GLOBAL DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP13Base64Decoder22GetDecodingLookupArrayEv 189: 0000000000249760 6 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZThn8_N8CryptoPP13DL_SignerImplINS_25DL_SignatureSchemeOptionsINS_5DL_SSINS_13DL_Keys_ECDSAINS_4EC2NEEENS_18DL_Algorithm_ECDSAIS4_EENS_37DL_SignatureMessageEncodingMethod_DSAENS_6SHA256EiEES5_S7_S8_S9_EEED0Ev 190: 0000000000278b60 86 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP8Rijndael3DecD1Ev 191: 00000000001fd1f0 2 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP23DefaultEncryptorWithMAC8FirstPutEPKh 192: 000000000026a490 51 FUNC GLOBAL DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP23FilterWithBufferedInputC2EPNS_22BufferedTransformationE 193: 0000000000285180 6 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZNK8CryptoPP8GCM_Base6IVSizeEv 194: 000000000032e830 510 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZN8CryptoPP18StandardReallocateItNS_20AllocatorWithCleanupItLb0EEEEENT0_7pointerERS3_PT_NS3_9size_typeES8_b 195: 00000000002a1790 185 FUNC WEAK DEFAULT 12 _ZSt18uninitialized_copyISt15_Deque_iteratorIyRKyPS1_ES0_IyRyPyEET0_T_S9_S8_ 196: 0000000000355610 25 OBJECT WEAK DEFAULT 14 _ZTSN8CryptoPP11RSAFunctionE . . . . . .
这与我们在源文件和头文件里看到的那些函数、类的声明定义都不一样。通过binutils的工具c++filt demangle这些符号可以让我们看到它们在代码里的样子:
$ c++filt _ZTSN8CryptoPP11RSAFunctionEtypeinfo name for CryptoPP::RSAFunction$ c++filt _ZN8CryptoPP18StandardReallocateItNS_20AllocatorWithCleanupItLb0EEEEENT0_7pointerERS3_PT_NS3_9size_typeES8_bCryptoPP::AllocatorWithCleanup<unsigned short, false>::pointer CryptoPP::StandardReallocate<unsigned short, CryptoPP::AllocatorWithCleanup<unsigned short, false> >(CryptoPP::AllocatorWithCleanup<unsigned short, false>&, unsigned short*, CryptoPP::AllocatorWithCleanup<unsigned short, false>::size_type, CryptoPP::AllocatorWithCleanup<unsigned short, false>::size_type, bool)
那到底有没有办法在C代码中调用C++代码呢?方法当然是有的,而且还不止一种。
通过extern “C”调用
在 .cpp 文件中定义一个函数,声明为extern "C",则该函数可以方便地在C代码中调用。由于该函数在 .cpp 文件中定义,因而在该函数的实现中,可以调用任意的C++代码,包括C++函数,创建C++类等等。
C++头文件:
#ifndef CPPFUNCTIONS_H_#define CPPFUNCTIONS_H_#ifdef __cplusplusint cpp_func(int input);extern "C" {#endifint c_func(int input);#ifdef __cplusplus}#endif#endif /* CPPFUNCTIONS_H_ */
C++实现文件如下:
#include "CppFunctions.h"int cpp_func(int input) { return 5;}int c_func(int input) { return cpp_func(input);}
在C代码里调用C++函数:
#include <stdio.h>#include "CppFunctions.h"int main(int argc, char **argv) { printf("%d/n", c_func(10)); return 0;}
在C++文件里定义的c_func函数就像一座桥一样,连接了C代码的世界和C++代码的世界。但 C 函数c_func的参数及返回值的类型自然是受到一定的限制的,但在函数实现中可以适配要调用的C++接口,做一些适配。
通过dlopen/dlsym调用
借助于在 .cpp 文件中定义的C函数,间接地调用C++接口,固然是能实现在 C 代码中调用C++代码的目标,然而还是有些麻烦。通过libdl提供的接口,可以使我们的目标通过更简便的方式实现。
为dlsym传入经过修饰的符号,可以找到对应的函数的地址。
通过如下命令将上面的CPPFunctions.cpp文件编译为一个动态链接库:
$ gcc -shared -fPIC CPPFunctions.cpp -o libCppLibTest.so
通过dlopen和dlsym找到对应的C++函数,并将其强制类型转换为适当类型的函数指针,然后通过函数指针调用目标函数,如:
#include <dlfcn.h>#include <stdio.h>int main(int argc, char **argv) { void *libCPPTest = dlopen("/home/hanpfei0306/workspace_java/CppLibTest/Debug/libCppLibTest.so", RTLD_NOW); int (*cpp_func)(int) = (int (*)(int))dlsym(libCPPTest, "_Z8cpp_funci"); printf("cpp_func = %p/n", cpp_func); printf("cpp_func output = %d/n", cpp_func(10)); return 0;}
编译并执行上面的代码,在我的机器上可以看到如下的输出:
cpp_func = 0x7f35727a8650cpp_func output = 5
总结
以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,如果有疑问大家可以留言交流。
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