面试题：C++中extern "C"与头文件包含的综合应用

Question

假设你有一个跨C和C++的项目，有一个公共的头文件`common.h`，其中可能包含一些函数声明，这些函数有些是用C语言实现，有些是用C++实现。请设计一种合理的方式，在`common.h`头文件中使用extern "C"，使得无论是C代码还是C++代码包含这个头文件时，都能正确编译和链接。说明你的设计思路和具体实现代码。

Answer 1

设计思路

1. 在C++ 中，extern "C" 用于指定函数采用C语言的链接约定，这样C++ 代码在调用C函数时，编译器不会对函数名进行重整（name mangling），从而确保链接时能找到正确的函数实现。
2. 对于跨C和C++ 的项目，需要一种机制来判断当前编译环境是C还是C++。在C++ 中，预定义宏 __cplusplus 会被定义，而在C中则不会。
3. 根据 __cplusplus 的定义与否，对函数声明进行不同处理。如果是C++ 环境，使用 extern "C" 包裹函数声明；如果是C环境，则直接声明函数。

具体实现代码

// common.h
#ifndef COMMON_H
#define COMMON_H

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

// 函数声明
void cFunction();
void cppFunction();

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif // COMMON_H

在C代码中包含 common.h 时，由于没有定义 __cplusplus，函数声明就如同普通C语言头文件一样。在C++ 代码中包含 common.h 时，__cplusplus 被定义，函数声明会被 extern "C" 包裹，确保C++ 代码以C语言链接约定来处理这些函数。

在C实现文件（例如 c_file.c）中：

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

void cFunction() {
    printf("This is a C function.\n");
}

在C++ 实现文件（例如 cpp_file.cpp）中：

#include "common.h"
#include <iostream>

void cppFunction() {
    std::cout << "This is a C++ function." << std::endl;
}