c++ - 在 C 应用程序中运行 C++(使用 STL)函数

Question

我正在创建一个 C++ 库，其中包含使用某些 STL 功能的导出 C 函数。我想将此库包含在 C 应用程序中。

我已将问题尽可能减少到以下 4 个文件。

主.c

#include "aaa.h"
#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("Version: %u.%u\n", GetAPIMajorVersion(), GetAPIMinorVersion());
    return 0;
}

aaa.h

#ifndef AAA_H
#define AAA_H

#ifdef __cplusplus
#define DllExport extern "C"
#else // __cplusplus
#define DllExport
#endif // __cplusplus

#include <stdint.h>

DllExport uint32_t GetAPIMajorVersion();
DllExport uint32_t GetAPIMinorVersion();

#endif // AAA_H

aaa.cpp

#include "aaa.h"
#include <string>
#include <vector>

// Builds and works fine.
uint32_t GetAPIMajorVersion()
{
    std::string val = "hello world";
    return val.size();
}

// Produces the error messages
uint32_t GetAPIMinorVersion()
{
    std::vector<bool> test;
    test.push_back(true);

    return test.size();
}

我正在使用以下脚本来构建库和应用程序。

build.sh

# Build the C++ library 
g++ -m64 -Wall -O3 -c -fmessage-length=0 -fPIC -MMD -MP aaa.cpp -o aaa.o 
ar rcs libaaa.a aaa.o 

# Build the executable 
gcc -m64 -Wall -static main.c -o main -L./ -laaa 

当我尝试构建 C 应用程序时出现以下错误

.//libaaa.a(aaa.o): In function `GetAPIMinorVersion':
aaa.cpp:(.text+0xeb): undefined reference to `operator delete(void*)'
aaa.cpp:(.text+0x1c7): undefined reference to `operator delete(void*)'
.//libaaa.a(aaa.o): In function `std::vector<bool, std::allocator<bool> >::_M_insert_aux(std::_Bit_iterator, bool)':
aaa.cpp:(.text._ZNSt6vectorIbSaIbEE13_M_insert_auxESt13_Bit_iteratorb[_ZNSt6vectorIbSaIbEE13_M_insert_auxESt13_Bit_iteratorb]+0x1d8): undefined reference to `operator new(unsigned long)'aaa.cpp:(.text._ZNSt6vectorIbSaIbEE13_M_insert_auxESt13_Bit_iteratorb[_ZNSt6vectorIbSaIbEE13_M_insert_auxESt13_Bit_iteratorb]+0x339): undefined reference to `operator delete(void*)'
aaa.cpp:(.text._ZNSt6vectorIbSaIbEE13_M_insert_auxESt13_Bit_iteratorb[_ZNSt6vectorIbSaIbEE13_M_insert_auxESt13_Bit_iteratorb]+0x3cb): undefined reference to `std::__throw_length_error(char const*)'.//libaaa.a(aaa.o):(.data.DW.ref.__gxx_personality_v0[DW.ref.__gxx_personality_v0]+0x0): undefined reference to `__gxx_personality_v0'
collect2: error: ld returned 1 exit status

我调查了这个错误，这似乎是因为 C 应用程序无法访问 STL 库，但如果我们将 main.c 更改为仅调用 GetAPIMajorVersion()并删除 GetAPIMinorVersion()从图书馆的功能。应用程序按预期编译和运行。

这让我相信问题不在于一般的 STL 库，而在于 STL 库中的某些函数。

我的下一个猜测是 std::vector<bool>::push_back() 可能是函数可能会抛出异常，这会将 C 应用程序找不到的元素包含到 aaa.a 库中。

如果这是问题所在，那么我如何将 STL 库的要求部分包含在 aaa.a 库中，以便 C 应用程序可以使用它？

我发现如果我将 C 应用程序更改为使用 g++ 构建而不是 gcc它构建并运行良好。不幸的是，我最终使用的编译器只支持 C99，这不是我的选择。

g++ -m64 -Wall -static main.c -o main -L./ -laaa 

我应该如何以可以从 C 应用程序调用库函数的方式构建这个包含 STL 函数的库？

编辑

• 我最后使用的编译器是 Arm Keil
• 似乎没有包含 stdc++ 的选项作为 Arm Keil IDE/编译器中的库。我无法将构建 C 应用程序的命令更改为 gcc -m64 -Wall -static main.c -o main -L./ -laaa -lstdc++据我所知。

Answer 1

您可以尝试构建一个 C++ 共享 库，linking -lstdc++.

所以让-laaa成为一个共享库libaaa.so(来自源文件aaa1.cc和aaa2.cc，并具有 position-independent code )，您将使用:

 g++ -fPIC -O3 -g aaa1.cc -o aaa1.pic.o
 g++ -fPIC -O3 -g aaa2.cc -o aaa2.pic.o
 g++ -fPIC -shared -O3 -g aaa1.pic.o aaa2.pic.o -lstdc++ -o libaaa.so

你也可以设置一些 rpath .

阅读Program Library HowTo和 Drepper 的 How to write shared libraries

The compiler that I am using at the end is Arm Keil

您最好使用一些最新 版本的 GCC交叉编译器(或 Clang 之一)。要么你自己从 GCC 8 的源代码构建那个交叉编译器(2018 年秋季)，或者在 Linux 发行版上安装一些交叉编译器。例如，Debian/Sid 有 gcc-8-arm-linux-gnueabi 和 gcc-8-arm-linux-gnueabihf

根据经验，硬件供应商提供古老的交叉编译器(并且不擅长软件工程)。这就是为什么我建议在命令行上使用 最新 GCC 交叉编译器。

而且您最好将您的应用程序与 g++ 链接起来。

My next guess is that it is possible that the std::vector::push_back() function could throw a exception

异常需要在 crt0 上得到一些支持级别(对于 std::terminate )。如果您的库抛出一些异常，则主程序必须链接 g++(如果您想要一个可从 C 中使用的 C++ 库，它不应该在外部抛出异常)。

但是，只要小心，构建可从 gcc 编译的 C 代码中使用的 C++ 库是可能的。 libgccjit就是这样一个库(但它不会向外抛出异常)。

I can't change the command to build the C application to gcc -m64 -Wall -static main.c -o main -L./ -laaa -lstdc++ as far as I am aware

你当然可以。您需要避免使用 Arm Kell，并在命令行上直接使用适当的交叉编译器(它内部提供的交叉编译器，或者最好是您从 GCC 源代码或 Clang 构建的更新的交叉编译器)。