（每日一题）调用C/C++的方法-MTV学习库

这种语言近年来迅速成为越来越多的人的首选，因为它极其容易学习、使用、可读性和丰富的扩展使其学习友好和项目友好。然而，一旦与传统编程语言（C/C++）相比，人们往往会想到效率问题。本文无意讨论语言之间的比较。但在实际使用中，确实存在使用较低级别的C/C++更好的情况。因此，本系列旨在介绍几种在比较常见的环境下调用C/C++的方法。（挖坑：，SWIG，BOOST.，）

阅读这篇文章需要什么？

语言：简单的基础知识和简单的 C/C++ 基础知识。

C/C++环境和环境。

一步步跟进

搜索引擎/参考书可以随时检查不懂的地方。

PS：本文中会有一些扩展的知识点，而我的中文水平很差，导致文笔很吓人，所以如果您在阅读时感到不舒服，请务必跳过扩展部分（大括号内的部分）。

3. 指针和引用数组总结 4. 参考资料 1. 环境配置

由于这是本系列的第一篇文章，所以简单介绍一下环境（vim + 命令行专家可以跳过...）：

：可以从【官网】下载（）（不翻墙好像有点难打开……？）。现在关于选择2还是3的问题……大家还是有自己的看法。不过，您可以同时安装两者，所以没关系。 IDE 是默认的。 PS：一定要和C上的位数一致！如果GCC是32位的，使用64位会报错。这是一个惨痛的教训……

C/C++：我使用的IDE是[](代号::)——一个跨平台的开源C/C++集成开发环境。推荐下载mingw-setup版本，自带GCC/G++和GDB。另外，如果需要VC编译，需要下载VC并调整其中的路径。

现在作为高手和C高手的李狗蛋从官网下载了.5 32位和mingw-setup。他自信，因为他了解自己的命运。他是宇宙排名int(-1)的程序员。他是最强的人（不是）。他很高兴能够编写一个可以征服世界的程序。

2.C/C++端

使用是通过调用C/C++动态链接库（DLL）来实现的，所以在进入正题之前，我们首先要讲一下动态链接库的构造方法。这个领域会涉及各种编译器、系统和语言相关的问题。本文只讨论目前我们需要了解的部分。

图书馆

库的本质是打包好的代码包，一般分为静态（.lib.a）和动态（.dll.so）。静态库会在主程序编译时编译成最终的可执行文件。但是，没有编译过程。主要使用动态库，即运行时在库中查找内容。

对于使用IDE的用户来说，要构建库，只需在创建新项目时将项目属性选择为库即可。

对于命令行用户，需要在编译时添加一些命令（以C++为例，只需将C中的g++改为gcc即可）：

     g++ -fPIC -shared -o libsource.so Source.cpp

其中-表示这是一个动态库，-fPIC使得位置无关。如果程序本来是独立的，会有警告，忽略即可） -o 指定输出文件，改成dll后缀就可以使用。

如果想用C/C++来调用这个库，还是需要很多繁琐的过程。幸运的是，我们使用的是调用，所以我们可以到此为止。

读完之后，李狗蛋用自己极其高深的编程功力稳稳地控制着鼠标，依次点击code:block菜单栏上的文件-新建-链接，一路按下一步，动作如雷。就像一个无私的舞者。突然，他发现对话框卡在一处。原来他是想给程序命名。他沉吟了一会儿，毅然打出了一行英文：SSR似乎是为了填补人生的空白。

代码

弹出的窗口中充满了许多未知的符号。李狗蛋一惊，心中道：哈！这真有趣。确实让我愣了1秒。一个好人不会立即遭受任何损失。我先学一个吧

如果你像我说的那样在 IDE 中创建一个新的动态库，你或多或少会被弹出的样板文件淹没（本文假设读者和我一样，只写过非常简单的 C/C++ 文档）。这并不奇怪。为了各方面的兼容，如果要按照项目标准来写一个文件，那么在单独写小文件时，会有一些命令是个人无法使用的。例如：

“C”

由于C++具有函数重载的功能，因此不能仅通过名称来识别函数。

结果就是编译后，函数名（比如`git`）往往会变成``（不同的编译器有不同的做法）。直接原因是调用困难。这就是“C”命令发挥作用的时候。该命令告诉编译器在C中编译这句话，而C的函数名不会改变，所以编译后可以直接用函数名调用。对于我们来说，几乎每个C++函数都要加上“C”。

/*函数重载：比如函数int fun(int a)和int fun(a)在C眼中是同一个函数（同名），但在C眼中是不同函数（同名、同姓、同性别） C++，字体大小不同）。理论上C++更科学，但是为了区分，它会对函数进行重命名。比如对李狗蛋：LJ_李狗蛋_男单身，结果是当我说李狗蛋时，它不知道是谁，只知道有一个名字很长的函数。所以我们需要“C”告诉它不要随意更改别人的名字，否则它会被殴打。 */

和

看到标题，很多人会想：这和上面有什么关系吗？ ……

答案是肯定和否定。为了解释，我们需要简单了解一下这两个关键词。

对于局部变量来说，意味着静态变量，即它们不会随着函数的生死而被创建或销毁。当然这是题外话，我们要谈的是另一个方面。

对于全局变量/函数定义，和是一对反义词。

表示内容不限于本文件，可以在其他文件中定义/调用，但表示该元素只允许在本文件中使用。上述命令（“C”）的本质是“是的，它也是C”。

不过，由于“C”其实就只有这个用法，而且只有当函数需要外部调用的时候我们才关心它是否被重命名，所以实际上就形成了类似于英语中的固定搭配的用法，也无所谓。。

在我们的使用中，它可以用来构成类的一部分效果。

/* 也就是说，如果我们写了一个叫()的函数，但是我们不想被外部调用，那么我们可以声明我想对别人偷偷隐藏这个东西。但如果其他人调用了一个()，这个函数就可以调用该函数（因为它是内部的）。变量也是如此。我们可以声明我们不希望被访问的变量以避免直接访问。 */

（使用VC编译必读）

对于GCC编译来说，所有函数都默认导出（不添加），即可以被外部调用。但对于VC来说就不一样了。 VC默认是不导出的，所以我们需要这一段：

 #ifdef _MSC_VER
        #define DLL_EXPORT __declspec(dllexport) 
    #else
        #define DLL_EXPORT

这是VC的一个宏定义，用来检测编译器是否是VC并决定是否使用()

然后这样写函数

extern "C" DLL_EXPORT int function()

和

这是两种不同的调用方式，涉及到编译和底层汇编的一些细节，这里不再讨论。默认使用C/C++。你可以通过在函数前面添加关键字来定义函数的调用方法，而我们不需要关心它。

#ifdef

很多类似的语句都是宏，一般存在于模板中以避免重复定义。意思是“如果……被定义了……那么……”，还有一些类似的大家可以自己理解。

对于我们来说，（如果使用 GCC）只需在写入的文件中添加“C”（可能更多）即可。

读完之后，李狗蛋精神抖擞。他打算在这个项目中用自己最强的一段代码来感谢文章的作者。于是他写下了这样一段话：

#include
extern "C" void saikyo()
{
     printf("Hello world!");
}

狗蛋满意地笑了，手上举起了刀。

3. 加载

首先，毫无疑问我们想要这样做。

有两种调用方式，CDLL 和 . 对应上面提到的总和，我们一般使用CDLL。

.dll 后缀会自动添加，而 Linux 需要包含要调用的扩展名的全名。

要加载dll，我们有很多方法：

cdll.filename
cdll.LoadLibrary("filename")
CDLL("filename")

这三个都会调用.dll（后缀是下面自动添加的）并返回类似句柄的东西，我们可以使用句柄来调用库中的函数。喜欢：

cdll.study.math()

您还可以保存句柄并使用它：

    h = cdll.study
    h.math()

这里还有另一种用法。由于dll导出的时候会有一个表，记录了哪些函数是导出的函数。同时这个表还有函数的序号，所以我们可以像这样访问表中的第一个函数。

cdll.study[1]

（请注意编号从1开始，而不是从0开始）返回的内容与函数的指针相同。如果我们想调用它，只需在末尾添加()即可。

关于表格，好像GCC在编译的时候会自动生成def。你可以在里面查一下。如果你只有DLL的话，可以用VC或者来查看一下。

数据类型

李狗蛋在dll文件所在目录下创建了一个py文件，然后用IDLE打开并运行shell。他反复运用上一节学到的技巧，输出了几十行Hello World。旁边的张小花忍不住吐露了自己的心声。心眼。一旁的王小锤冷笑：“有什么好嚣张的？数学题都能做吗？” 李狗蛋听了这话，不禁有些愤怒。他竟然敢挑战狗王的权威。今天我就来告诉你，变老意味着什么。司机。于是他又加了一个函数，还不忘加上新学的“C”：

extern "C" int hardestproblem(int a,int b)
{
     return a+b;
}

/*None、、 bytes 和 () 是在这些调用中唯一可以使用的。 None 是 C NULL ，字节和它们的数据（char * 或 *）的块。作为C int类型，它们的值适合C类型。*/

以上摘自官方文档。描述了C端可以直接传递的几种参数类型及其形式。

狗蛋在中输入了以下内容

from ctypes import *
god = cdll.god
god.hardestproblem(1,2)

得到输出3，完美解决了小锤子的问题。

对于我们来说，添加浮点值几乎足以满足一般用途。然而，浮点值默认是不可传递的，所以我们需要进行类型转换：

    c_float(3.14)#单精度浮点类型
    c_double(3.14)#双精度浮点类型

定义变量后，使用 i.value 访问该值。

小翠似乎还想再说什么，但狗蛋已经看穿了：“你要我求圆的面积，哼。你以为我不会回答这么前沿的问题吗？你看.所以在C++源文件中添加A函数：

extern "C" double circle(double pi,double r)
{
      return r*r*pi;
}

他用刚刚学到的转换句子输入：

god.circle(c_double(3.14),c_double(1))

然而，命运似乎总是会捉弄主角。屏幕上显示，狗蛋的脸色渐渐变得铁青……

我们先把狗蛋遇到的问题放在一边。仅从参数类型来看，似乎这已经足够我们使用了。但是，您需要注意字符串。字符串由于编码等原因存在很多问题，比如：

str和bytes之间的编码问题。默认字符串str经过编码，占用两个字节。所以如果你只是使用双引号写一个字符串并将其传递给函数，并且如果你需要修改/读取函数中的指定位，那么就会发生奇怪的事情。原因是Char部分的两个字节和一个字不匹配。具体请参考字符串和编码

为了解决这个问题，我们还需要添加 `b""` 来强制它生成 bytes 类型。

或者更安全的方法是使用()生成更类似于C字符数组的东西以进行安全操作。喜欢：

create_string_buffer(b"abcdefg",10)

要打开一个长度为10的字符数组，第一部分末尾用NUL填充。

另外：输出在C中只会出现（即在命令行中），不会在IDLE中出现。

为了赢回小花的心，狗蛋回家后仔细阅读了这篇教程，写了一个非常浪漫的程序并发送给小花：

extern "C" int password(char *A,int n)
{
     printf("%c",A[n])
}

然后在让小花再输入以下内容

from ctypes import *
god = cdll.god
god.password(b"Live",0)
god.password(b"cool",1)
god.password(b"Have",2)
god.password(b"None",3)

结果我们都可以猜到：小花很感动………………………………然后拒绝了他。

类型名称详细表见文末附图。

如果需要使用自定义数据类型作为参数传递，则参数中需要有一个命名的变量，并且会找到具有该名称的变量作为参数传递。涉及自定义类的内容就不展开了。

访问导出的变量

与函数一样，dll 中的导出变量也可以从外部访问。格式如下：

c_int.in_dll(study,"score")

其中c_int代表数据类型，表示是在dll中，study是dll名，后面的字符串是变量名。应该注意的是，变量与函数相同。如果不添加“C”，该名称将由编译器重命名。

函数参数in和out的定义

dll的源文件不会被直接读取，那么如何得知函数需要哪些参数呢？答案是使用。

fuction.argtypes = [c_char_p,c_int]

这样以后你使用参数的时候就会自动处理你的参数，就像调用参数一样。

就像上面的一样，不仅看不到函数想要什么，而且看不到函数返回什么。默认情况下，C 中的函数被认为返回 int 类型。但是，如果我们的函数返回其他类型，则需要使用命令。

function.restype = c_char_p

该函数的返回值是指定的，以便可以按照我们想要的方式进行处理。

我们甚至可以将函数的返回值设置为一个对象（例如函数）。目标函数执行后返回一个int，使用int直接调用对象。这里就不展开展开了。

据说，狗蛋被拒绝后，伤心欲绝，失去了力量，于是去网吧修炼了10年。读完这一段，犹如恍然大悟。于是我和小吹约了半夜在情人谷见面。到了时间，只见小吹骑着自行车荡着上山，后座是小花。

“小锤子！我终于解决了十年前让我失去一切的问题！我不怕麻烦，今天我就告诉你，美丽是强者的专利！”

话还没说完，狗蛋就拿出了自己已经写好的程序。 C部分没有变化，但C部分确实不同了。

circle = god.circle
circle.argtypes = [c_double,c_double]
circle.restype = c_double
circle(3.14,1)

只见屏幕上闪烁着金光（狗蛋视角），弹出了让狗蛋震惊的数字：3.14。

狗蛋愣了一下，随即不禁狂喜起来。他追求了这么多年，终于有了结果。据凌云的同学说，半夜听到有人哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈，大家都准备去抄那家伙了。

小垂和小花对视了几秒，漫不经心地说道：那……没关系，我们先下去吧……点了鸡排。

于是，上来没几分钟，两人就又骑马下了山，紧紧地拥抱在一起。但狗蛋的笑声不绝于耳，却多了几分悲伤……

指针和参考

指针和引用非常常用（尤其是在 C 语言中）。这里不介绍它们，只介绍它们的用法。

    byref(i)
    pointer(i)

分别生成对 i 的引用和指向 i 的指针。如果不需要使用指针，引用会更快。通过输出指针可以观察到指针的属性。

大批

重载了*，因此我们可以使用类型*n来表示该类型的n个元素，它们一起构成一个整体。例如，定义一个整数数组类型：

    int_10 = c_int *10
    myarr = int_10()
    myarr[2]=c_int(24)

传递给C的函数参数应该是(int a[ ])，对于多维数组也是如此。

概括

现在我们应该已经学会了如何创建一个dll，如何加载dll，以及如何访问里面的函数和变量。传入一些基本参数并接收一些返回值。还有union等一些用法，我就不一一细说了。（其实我也不太了解……）现在所学的东西应该足以支持普通的C/C++调用了。

后来有一天，在机房，一位颓废的中年男子走进来，打开远程机器，问我：dll加载的写法有4种，你知道吗？

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（完整的类型对应表摘录如下：）（抱怨知乎不能用……）

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4.参考资料

1.“C”的使用分析-Holt-博客园：///2012/03/20/.html

2.C++静态库和动态库-吴勤-博客园：//p/.html

3.、、和的区别 - 学无止境 - 博客频道 - CSDN.NET://///

4.聊天模块-蛇之魅-知乎专栏：/p/?=-dev

5. 3：

6. 字符串和编码/wiki//

另外，感谢您的提醒，标题图片已被删除。

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