C/C++ (33) - Rozdíly mezi C a C++
Dnes probereme další drobné rozdíly mezi C a C++, napíšeme program který odpovídá normám
obou jazyků, ale v každém dělá něco jiného. Povíme si také, proč je třeba někdy kombinovat
C s C++, jaké problémy při tom vznikají a jak se dají jednoduše vyřešit.
1.2.2006 06:00 |
Jan Němec
| Články autora
| přečteno 33344×
Drobné nekompatibility
Minule jsme si ukazovali, že C++ není jen rozšířením jazyka C, ale že má také
některá omezení. Situace je ovšem ještě o něco komplikovanější. S trochou
znalostí můžeme napsat kód, který vyhovuje normám obou jazyků, ale v každém
z nich dělá něco jiného.
Makro __cplusplus
Především C++ definuje makro __cplusplus, pomocí podmíněného překladu tak
můžeme napsat dvojí kód. Později si ukážeme, že se toho hodně využívá
v knihovnách s rozhraním pro oba jazyky se společnými hlavičkovými soubory.
Právě #ifdef __cplusplus je ten správný postup, pokud potřebujeme detekovat
C++.
Znaková konstanta
V C mají znakové konstanty typ int, v C++ char.
Prostor jmen struktur
Již z minula víme, že v C mají struktury vlastní prostor jmen a v C++ nikoli.
Díky překrývání globálních identifikátorů lokálními a operátoru sizeof tak lze
vykouzlit kód, který v obou jazycích dělá něco jiného.
Níže uvedený kód berte jako odstrašující případ, nikoli jako návod pro vlastní
programování.
#include <stdio.h>
int x;
int main(void) {
struct x {
int i, j;
};
/* V C++ je definováno makro __cplusplus. */
puts("Test 1");
#ifdef __cplusplus
puts("C++");
#else
puts("C");
#endif
/* V C++ je znaková konstanta char, v C int. */
puts("Test 2");
if (sizeof('A') == sizeof(char)) {
puts("C++");
} else {
puts("C");
}
/* V C++ nemají struktury vlastní prostor jmen, lokální definice struktury
tak zastíní globální definici proměnné se stejným názvem. */
puts("Test 3");
if (sizeof(x) != sizeof(int)) {
puts("C++");
} else {
puts("C");
}
return 0;
}
Mezi oběma jazyky existují další drobné odlišnosti, které mohou programátora
potrápit.
void funkce()
Zápis funkce s prázdnými závorkami v hlavičce znamená v C funkci, o jejíchž
parametrech nic nevíme. V C++ jde o funkci bez parametrů. Nejlepší je asi
psát v obou jazycích
v tomto případě jde vždy o funkci bez parametrů.
Různé typy char
C++ zná a rozlišuje 3 různé typu odvozené od char: char, unsigned char a
signed char. Později si ukážeme, že je to důležité například pro přetížené
funkce.
Typ bool
V C++ je typ bool, který je určen pro logické hodnoty. Tento typ také vrací
příslušné operátory (&&, || a podobně), zatímco v C je návratovým
typem int.
Konstanty
C sice zná modifikátor const, ale například
je ve skutečnosti jen definice proměnné, která má své umístění v paměti, pouze
nelze její hodnotu standardními prostředky měnit. V C++ se jedná opravdu o
konstantu, která nemusí být linkována a může dokonce nahradit symbolické
konstanty preprocesoru například při definici mezí polí a podobně.
const int sedm = 7;
int pole[sedm];
Odlišnosti při linkování
Jak již víme, v C i C++ se jednotlivé zdrojové soubory překládají na objektové
(zpravidla mají jméno *.o nebo *.obj na Windows). Spustitelný program se
slinkuje z přeloženého kódu v objektových souborech a statických knihovnách.
V C jednoznačně identifikuje funkci (která není static) nebo globální proměnnou
na úrovni přeloženého kódu její jméno z kódu zdrojového. Bohužel v C++ to
takhle jednoduše nejde.
Díky přetěžování funkcí, metodám tříd a prostorům jmen může existovat ve
zdrojovém kódu více funkcí se stejným identifikátorem. V přeloženém kódu je
ovšem duplicita nepřípustná, překladač proto musí název rozšířit o nějaký
řetězec odvozený od prostoru jmen, případné třídy a typu parametrů.
Zkuste přeložit (ale nelinkovat) následující kód
void funkce(void) {}
void funkce(int i, const char *str) {}
jako C++
g++ priklad.cpp -c -o cpp.o
a potom jako C.
gcc priklad.c -c -o c.o
V případě C to udělejte dvakrát a vždy jednu z funkcí zakomentujte, jinak
dojde ke konfliktu identifikátorů.
Podívejte se nějakým textovým prohlížečem, úplně stačí vim, na soubory
c.o (obě verze) a cpp.o. V případě C naleznete v obou případech na konci souboru
symbol funkce, zatímco C++ generuje názvy jako _Z6funkcev a _Z6funkceiPKc.
Zakomponování typu parametrů je docela názorné.
Linkování C s C++
Z uvedených rozdílů v přeloženém kódu vyplývají určité komplikace při spojování
modulů napsaných v C s těmi v C++. Jde přitom o běžnou situaci, například
každá linuxová distribuce obsahuje obrovské množství přeložených knihoven,
statických i dynamických, řada z nich je určena pro oba jazyky a až na výjimky
existují v jediné společné variantě tj. nikoli přeložená zvlášť pro C a zvlášť
pro C++. Programátor, který je používá se přitom (obvykle) nemusí o nic
starat. Jak je to možné?
Kdyby se ani programátor knihovny v C o nic nestaral a aplikační programátor v C++
použil funkci z knihovny, skončí překlad programu chybou linkeru, který by
například místo symbolu funkce hledal v knihovně třeba symbol _Z6funkceiPKc.
Naštěstí jazyk C++ obsahuje modifikátor funkce, který změní její linkování
ve stylu C
extern "C" void funkce(int i, const char *str) {
/* ... */
}
nebo alternativně pro více funkcí najednou.
extern "C" {
void funkce1(int i, const char *str) {
/* ... */
}
void funkce2(int i, const char *str) {
/* ... */
}
/* ... */
}
Totéž se uvádí i v hlavičkovém souboru knihovny.
extern "C" void funkce(int i, const char *str);
Pokud tedy chceme nějakou knihovnu používat z obou jazyků, používáme standard
volání funkcí ve stylu C. Věc je však ještě o trochu komplikovanější, neboť
konstrukci extern "C" lze přeložit pouze v C++, takže například v hlavičkovém
souboru knihovny je třeba použít podmíněný překlad.
Ukážeme si to na příkladu, napíšeme si knihovnu a program, který ji využívá.
Nebude přitom záležet na jazyku programu a navíc ani na jazyku knihovny,
všechny 4 kombinace C a C++ budou fungovat.
Knihovna
Knihovna poskytuje jedinou funkci, která vrací název jazyka, v němž je
přeložená. Zdrojový kód tvoří soubory knihovna.h a knihovna.c respektive .cpp.
Začneme hlavičkovým souborem.
/* knihovna.h */
#ifndef knihovnaH
#define knihovnaH
/* Makro CFUNKCE se rozvine na extern "C" v C++ nebo na prázdný řetězec v C. */
#ifdef __cplusplus
#define CFUNKCE extern "C"
#else
#define CFUNKCE
#endif
CFUNKCE const char * jazykKnihovny(void);
#endif
Implementace funkce jazykKnihovny je jednoduchá.
/* knihovna.c nebo .cpp */
#include "knihovna.h"
CFUNKCE const char * jazykKnihovny(void) {
#ifdef __cplusplus
return "C++";
#else
return "C";
#endif
}
Hlavní program
Program jen vypíše svůj jazyk a pomocí funkce jazykKnihovny rovněž jazyk,
kterým byla přeložena knihovna.
/*program.c nebo .cpp */
#include <stdio.h>
#include "knihovna.h"
const char * jazykProgramu(void) {
#ifdef __cplusplus
return "C++";
#else
return "C";
#endif
}
int main(void) {
printf("Kód v %s volá funkci knihovny v %s.\n", jazykProgramu(),
jazykKnihovny());
return 0;
}
Všimněte si, že hlavní program je velmi jednoduchý a že aplikační programátor
ani nemusí znát rozdíly v linkování mezi C a C++, konstrukci extern "C" a
nemusí rovněž vědět, v jakém jazyku je knihovna implementována a jakým
způsobem se linkují funkce rozhraní knihovny.
Na překlad a spuštění všech čtyř variant bude asi nejlepší si napsat malý
skript.
#/bin/sh
gcc knihovna.c -c
gcc program.c -c
gcc program.o knihovna.o -o program
./program
gcc knihovna.c -c
g++ program.cpp -c
g++ program.o knihovna.o -o program
./program
g++ knihovna.cpp -c
gcc program.c -c
g++ program.o knihovna.o -o program
./program
g++ knihovna.cpp -c
g++ program.cpp -c
g++ program.o knihovna.o -o program
./program
Zbývá už jen se pokochat výsledkem:
[honza@localhost]$ chmod 744 skript
[honza@localhost]$ ./skript
Kód v C volá funkci knihovny v C.
Kód v C++ volá funkci knihovny v C.
Kód v C volá funkci knihovny v C++.
Kód v C++ volá funkci knihovny v C++.
[honza@localhost]$
Pokračování příště
Drobných rozdílů mezi C a C++ jsme si už užili víc než dost. Od příštího
dílu se budeme zabývat tím, co je v C++ navíc.
Verze pro tisk
|
Nejsou žádné diskuzní příspěvky u dané položky.
Příspívat do diskuze mohou pouze registrovaní uživatelé.
|
|

Vyhledávání software

Vyhledávání článků
28.11.2018 23:56 /František Kučera Prosincový sraz spolku OpenAlt se koná ve středu 5.12.2018 od 16:00 na adrese Zikova 1903/4, Praha 6. Tentokrát navštívíme organizaci CESNET. Na programu jsou dvě přednášky: Distribuované úložiště Ceph (Michal Strnad) a Plně šifrovaný disk na moderním systému (Ondřej Caletka). Následně se přesuneme do některé z nedalekých restaurací, kde budeme pokračovat v diskusi.
Komentářů: 1
12.11.2018 21:28 /Redakce Linuxsoft.cz 22. listopadu 2018 se koná v Praze na Karlově náměstí již pátý ročník konference s tématem Datová centra pro business, která nabídne odpovědi na aktuální a často řešené otázky: Jaké jsou aktuální trendy v oblasti datových center a jak je optimálně využít pro vlastní prospěch? Jak si zajistit odpovídající služby datových center? Podle jakých kritérií vybírat dodavatele služeb? Jak volit vhodné součásti infrastruktury při budování či rozšiřování vlastního datového centra? Jak efektivně datové centrum spravovat? Jak co nejlépe eliminovat možná rizika? apod. Příznivci LinuxSoftu mohou při registraci uplatnit kód LIN350, který jim přinese zvýhodněné vstupné s 50% slevou.
Přidat komentář
6.11.2018 2:04 /František Kučera Říjnový pražský sraz spolku OpenAlt se koná v listopadu – již tento čtvrtek – 8. 11. 2018 od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5). Tentokrát bez oficiální přednášky, ale zato s dobrým jídlem a pivem – volná diskuse na téma umění a technologie, IoT, CNC, svobodný software, hardware a další hračky.
Přidat komentář
4.10.2018 21:30 /Ondřej Čečák LinuxDays 2018 již tento víkend, registrace je otevřená.
Přidat komentář
18.9.2018 23:30 /František Kučera Zářijový pražský sraz spolku OpenAlt se koná již tento čtvrtek – 20. 9. 2018 od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5). Tentokrát bez oficiální přednášky, ale zato s dobrým jídlem a pivem – volná diskuse na téma IoT, CNC, svobodný software, hardware a další hračky.
Přidat komentář
9.9.2018 14:15 /Redakce Linuxsoft.cz 20.9.2018 proběhne v pražském Kongresovém centru Vavruška konference Mobilní řešení pro business.
Návštěvníci si vyslechnou mimo jiné přednášky na témata: Nejdůležitější aktuální trendy v oblasti mobilních technologií, správa a zabezpečení mobilních zařízení ve firmách, jak mobilně přistupovat k informačnímu systému firmy, kdy se vyplatí používat odolná mobilní zařízení nebo jak zabezpečit mobilní komunikaci.
Přidat komentář
12.8.2018 16:58 /František Kučera Srpnový pražský sraz spolku OpenAlt se koná ve čtvrtek – 16. 8. 2018 od 19:00 v Kavárně Ideál (Sázavská 30, Praha), kde máme rezervovaný salonek. Tentokrát jsou tématem srazu databáze prezentaci svého projektu si pro nás připravil Standa Dzik. Dále bude prostor, abychom probrali nápady na využití IoT a sítě The Things Network, případně další témata.
Přidat komentář
16.7.2018 1:05 /František Kučera Červencový pražský sraz spolku OpenAlt se koná již tento čtvrtek – 19. 7. 2018 od 18:00 v Kavárně Ideál (Sázavská 30, Praha), kde máme rezervovaný salonek. Tentokrát bude přednáška na téma: automatizační nástroj Ansible, kterou si připravil Martin Vicián.
Přidat komentář
Více ...
Přidat zprávičku
 Poslední diskuze
31.7.2023 14:13 /
Linda Graham iPhone Services
30.11.2022 9:32 /
Kyle McDermott Hosting download unavailable
13.12.2018 10:57 /
Jan Mareš Re: zavináč
2.12.2018 23:56 /
František Kučera Sraz
5.10.2018 17:12 /
Jakub Kuljovsky Re: Jaký kurz a software by jste doporučili pro začínajcího kodéra?
Více ...
|