c++ - 如何创建 C API 到 C++ 函数

Question

我正在学习如何在 C++ 中生成随机数数组。我正在使用 std::vector 和 std::generate (我正在尝试使用现代惯用的 C++ - 不确定我做得如何)。

我想做的是将此函数公开给普通的旧 C 代码。如何使这个函数在 C 中可用？

代码如下。谢谢!

void RandomArray(std::vector<double> &data)
{
    std::random_device rd{};
    auto mtgen = std::mt19937{ rd() };
    auto ud = std::uniform_int_distribution<>{ 1, 6 };
    auto gen = [&ud, &mtgen](){ return ud(mtgen); };

    std::generate(data.begin(), data.end(), gen);
}

Answer 1

您可以使用 extern "C" 语句使函数可链接到 C 代码。

但是我认为从 C++ 版本到 C 版本更难，它会像这样:

void RandomArray(std::vector<double> &data)
{
    std::random_device rd{};
    auto mtgen = std::mt19937{ rd() };
    auto ud = std::uniform_int_distribution<>{ 1, 6 };
    auto gen = [&ud, &mtgen](){ return ud(mtgen); };

    std::generate(data.begin(), data.end(), gen);
}

extern "C" void RandomArray(double* data, size_t size)
{
    std::vector<double> v(size);
    RandomArray(v);
    std::copy(std::begin(v), std::end(v), data); // need to copy out
}

就我个人而言，我会选择另一种方式，让 C 版本成为主要算法，并让 C++ 版本来调用它:

extern "C" void RandomArray(double* data, size_t size)
{
    std::random_device rd{};
    auto mtgen = std::mt19937{ rd() };
    auto ud = std::uniform_int_distribution<>{ 1, 6 };
    auto gen = [&ud, &mtgen](){ return ud(mtgen); };

    std::generate(data, data + size, gen);
}

void RandomArray(std::vector<double>& data)
{
    RandomArray(data.data(), data.size());
}

此外，如果不在每次调用该函数时都初始化随机生成器，速度会快很多。一种方法是使随机生成器静态。如果你需要线程安全，你也可以将它设为thread_local:

extern "C" void RandomArray(double* data, size_t size)
{
    thread_local static auto mtgen = std::mt19937{std::random_device{}()};
    auto ud = std::uniform_int_distribution<>{ 1, 6 };

    std::generate(data, data + size, [&ud](){ return ud(mtgen); });
}