使用 C++ 中的 C 函数程序-extern关键字问题

Question

我在使用 C++ 程序时遇到问题。我想在 C++ 文件中使用 C 文件中定义的函数。这是我的 C++ 文件代码：

#include <string>
#include <iostream>
#include <stdio.h>
extern void squre_array();
using namespace std;

int main() {
    squre_array();
}

现在这是我在其中定义 sqre_array() 的 C 文件代码：

#include <stdio.h>
#include <cuda.h>

__global__ void square_array(float *a, int N)
{
  int idx = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
  if (idx<N) 
    a[idx] = a[idx] * a[idx];
}
void squre_array()
{
  float *a_h, *a_d; 
  const int N = 10;  
  size_t size = N * sizeof(float);
  a_h = (float *)malloc(size);        
  cudaMalloc((void **) &a_d, size);   
  for (int i=0; i<N; i++) a_h[i] = (float)i;
  cudaMemcpy(a_d, a_h, size, cudaMemcpyHostToDevice);
  int block_size = 4;
  int n_blocks = N/block_size + (N%block_size == 0 ? 0:1);
  square_array <<< n_blocks, block_size >>> (a_d, N);

  cudaMemcpy(a_h, a_d, sizeof(float)*N, cudaMemcpyDeviceToHost);
  // Print results
  for (int i=0; i<N; i++) printf("%d %f\n", i, a_h[i]);

  free(a_h); 
  cudaFree(a_d);
}

现在谁能告诉我如何将此函数链接到我的 C++ 程序？ 每次编译程序时，我都会收到错误消息：

cpp:: undefined reference to `squre_array()'

谁能告诉我我做错了什么？ 如何将 squre_array() 函数链接到我的 C++ 程序中？

Answer 1

在 C++ 代码中，您需要将 C 函数声明为 extern "C"

extern "C" void squre_array();

Answer 2

在代码片段的第一行之前，添加三行：
<代码>

#ifdef  __cplusplus
extern "C" {
#endif

在代码片段的最后一行之后，添加三行：
<代码>

#ifdef  __cplusplus
}
#endif

魔法？不，只是 C 和 C++ 编译器以不同的格式保存代码的符号；这可以让 C++ 链接器理解代码片段中的 C 符号。

——皮特

Answer 3

在 OP 应用了一些编辑之后，让我们逐步修改 OP 的代码，因为它现在（3 月 17 日东部时间 0600）出现：

步骤 1：
考虑片段 1，它是 C++ int main( ) prog 。链接器将尝试执行您想要的操作，即使 sqre_array() 可从 main() 访问（即可调用）。在此 C++ 文件中，您必须 #include 声明 sqre_array( ) 为 C 语言 函数——整个过程中唯一的关键点，而不是一个 C++ 函数。 （为什么？因为编译器对 C 语言符号的格式和存储方式与 C++ 符号不同；因此当链接器出现时，C 源代码中定义的 C 类型符号不一样 作为 main( ) 中引用的 C++ 类型符号。）现在，该头文件名为 cuda.h 吗？我们假设是这样。请记住，这样的声明会使“extern void sqre_array( )”变得多余且令人困惑，因此请从此源文件中删除该行：

#include <string>
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <cuda.h>         <-- add this line
//extern void squre_array();  <-- delete this line: we'll declare squre_array( ) in cuda.h
using namespace std;


 int main() {
    square_array();
}

STEP 2:
Now consider snippet 2, which defines the squre_array( ) function. This is plain old C code so we have to bracket all of that C code with two sets of three lines each. These six lines (total) effectively tell the linker that the symbols in the bracketed code are C-type symbols rather than C++-type"munged" symbols. When the linker is finally convinced of that, it can link the squre_array( ) function into your main program:

// insert magic three lines here, way up at the top of your .c file
#ifdef __cplusplus //if we are compiling as C++, tell
extern "C" { //the compiler that this stuff is plain old C
#endif

#include <stdio.h>
#include <cuda.h> <-- remember this "glue" file: we'll change it in step 3

//_全局_ void square_array(float *a, int N) <-- 删除声明，
void square_array(float *a, int N) { <-- 但保留定义
int idx = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
如果（idx
a[idx] = a[idx] * a[idx];
}
void square_array()
{
浮动*a_h，*a_d;
...
cudaFree(a_d);
}
//关闭魔法三行
#ifdef __cplusplus //
} // 右大括号
#endif

第3步：
OP理解中缺少的重要一点是sqre_array()（和square_array()，如果你想要的话）必须声明；并且该声明需要包含在同一对神奇的三行中。 （OP：为什么一定是这样？）我们在步骤 1 中决定声明将放在 cuda.h 中。或者它可以放入任何 .h 文件中，但无论它在哪里声明，该 .h 文件都必须 #included 在 main( ) 所在的文件中（OP：再说一遍，这是为什么？）。所以让我们修复 cuda.h：


// 再次神奇的三行
#ifdef __cplusplus
外部“C”{
#endif

无效 sqre_array();
void square_array(float *a, int N);
// 关闭魔法三行，就像以前一样
#ifdef __cplusplus //
} // 右大括号
#endif

就是这样。现在您的程序将链接。

——皮特

Answer 4

假设我们有一个函数 F 在 Fh 文件中声明，在 Fc 文件和 main.cpp 中定义，其中 F 被 #included 并调用。你的 C 编译器将 Fh + Fc 编译成目标文件 Fo；然后C++编译器将Fh + main.cpp编译成main.o。然而，C++ 编译器会名称修改，这意味着 Fh 中声明的函数 F 将被编译器重命名为例如F_blah。然后链接器会尝试将main.o和Fo结合起来：它会在main.o中找到对F_blah的调用，但不会找到F_blah的主体，因为C编译器将其编译为F，而不是F_blah。这里我们遇到了未解决的外部符号错误（VS 中的 LNK2001）。对于这样的情况，您需要告诉 C++ 编译器按原样保留函数名称：在 .h 文件中，您在以下块内声明此类函数：

#ifdef  __cplusplus
extern "C" {
#endif

void F();

#ifdef  __cplusplus
}
#endif