LINUXSOFT.cz Přeskoč levou lištu
Uživatel: Heslo:  
   CZUKPL

> C/C++ (33) - Rozdíly mezi C a C++

Dnes probereme další drobné rozdíly mezi C a C++, napíšeme program který odpovídá normám obou jazyků, ale v každém dělá něco jiného. Povíme si také, proč je třeba někdy kombinovat C s C++, jaké problémy při tom vznikají a jak se dají jednoduše vyřešit.

1.2.2006 06:00 | Jan Němec | Články autora | přečteno 29069×

Drobné nekompatibility

Minule jsme si ukazovali, že C++ není jen rozšířením jazyka C, ale že má také některá omezení. Situace je ovšem ještě o něco komplikovanější. S trochou znalostí můžeme napsat kód, který vyhovuje normám obou jazyků, ale v každém z nich dělá něco jiného.

Makro __cplusplus

Především C++ definuje makro __cplusplus, pomocí podmíněného překladu tak můžeme napsat dvojí kód. Později si ukážeme, že se toho hodně využívá v knihovnách s rozhraním pro oba jazyky se společnými hlavičkovými soubory. Právě #ifdef __cplusplus je ten správný postup, pokud potřebujeme detekovat C++.

Znaková konstanta

V C mají znakové konstanty typ int, v C++ char.

Prostor jmen struktur

Již z minula víme, že v C mají struktury vlastní prostor jmen a v C++ nikoli. Díky překrývání globálních identifikátorů lokálními a operátoru sizeof  tak lze vykouzlit kód, který v obou jazycích dělá něco jiného.

Níže uvedený kód berte jako odstrašující případ, nikoli jako návod pro vlastní programování.

#include <stdio.h>

int x;

int main(void) {
  struct x {
    int i, j;
  };

  /* V C++ je definováno makro __cplusplus. */
  puts("Test 1");
#ifdef __cplusplus
  puts("C++");
#else
  puts("C");
#endif
 
  /* V C++ je znaková konstanta char, v C int. */
  puts("Test 2");
  if (sizeof('A') == sizeof(char)) {
    puts("C++");
  } else {
    puts("C");
  }

  /* V C++ nemají struktury vlastní prostor jmen, lokální definice struktury
     tak zastíní globální definici proměnné se stejným názvem. */
  puts("Test 3");
  if (sizeof(x) != sizeof(int)) {
    puts("C++");
  } else {
    puts("C");
  }

 return 0;
}

Mezi oběma jazyky existují další drobné odlišnosti, které mohou programátora potrápit.

void funkce()

Zápis funkce s prázdnými závorkami v hlavičce znamená v C funkci, o jejíchž parametrech nic nevíme. V C++ jde o funkci bez parametrů. Nejlepší je asi psát v obou jazycích

void funkce(void)

v tomto případě jde vždy o funkci bez parametrů.

Různé typy char

C++ zná a rozlišuje 3 různé typu odvozené od char: char, unsigned char a signed char. Později si ukážeme, že je to důležité například pro přetížené funkce.

Typ bool

V C++ je typ bool, který je určen pro logické hodnoty. Tento typ také vrací příslušné operátory (&&, || a podobně), zatímco v C je návratovým typem int.

Konstanty

C sice zná modifikátor const, ale například

const int sedm = 7;

je ve skutečnosti jen definice proměnné, která má své umístění v paměti, pouze nelze její hodnotu standardními prostředky měnit. V C++ se jedná opravdu o konstantu, která nemusí být linkována a může dokonce nahradit symbolické konstanty preprocesoru například při definici mezí polí a podobně.

const int sedm = 7;

int pole[sedm];

Odlišnosti při linkování

Jak již víme, v C i C++ se jednotlivé zdrojové soubory překládají na objektové (zpravidla mají jméno *.o nebo *.obj na Windows). Spustitelný program se slinkuje z přeloženého kódu v objektových souborech a statických knihovnách. V C jednoznačně identifikuje funkci (která není static) nebo globální proměnnou na úrovni přeloženého kódu její jméno z kódu zdrojového. Bohužel v C++ to takhle jednoduše nejde. Díky přetěžování funkcí, metodám tříd a prostorům jmen může existovat ve zdrojovém kódu více funkcí se stejným identifikátorem. V přeloženém kódu je ovšem duplicita nepřípustná, překladač proto musí název rozšířit o nějaký řetězec odvozený od prostoru jmen, případné třídy a typu parametrů.

Zkuste přeložit (ale nelinkovat) následující kód

void funkce(void) {}
void funkce(int i, const char *str) {}

jako C++

g++ priklad.cpp -c -o cpp.o

a potom jako C.

gcc priklad.c -c -o c.o

V případě C to udělejte dvakrát a vždy jednu z funkcí zakomentujte, jinak dojde ke konfliktu identifikátorů.

Podívejte se nějakým textovým prohlížečem, úplně stačí vim, na soubory c.o (obě verze) a cpp.o. V případě C naleznete v obou případech na konci souboru symbol funkce, zatímco C++ generuje názvy jako _Z6funkcev a _Z6funkceiPKc. Zakomponování typu parametrů je docela názorné.

Linkování C s C++

Z uvedených rozdílů v přeloženém kódu vyplývají určité komplikace při spojování modulů napsaných v C s těmi v C++. Jde přitom o běžnou situaci, například každá linuxová distribuce obsahuje obrovské množství přeložených knihoven, statických i dynamických, řada z nich je určena pro oba jazyky a až na výjimky existují v jediné společné variantě tj. nikoli přeložená zvlášť pro C a zvlášť pro C++. Programátor, který je používá se přitom (obvykle) nemusí o nic starat. Jak je to možné?

Kdyby se ani programátor knihovny v C o nic nestaral a aplikační programátor v C++ použil funkci z knihovny, skončí překlad programu chybou linkeru, který by například místo symbolu funkce hledal v knihovně třeba symbol _Z6funkceiPKc. Naštěstí jazyk C++ obsahuje modifikátor funkce, který změní její linkování ve stylu C

extern "C" void funkce(int i, const char *str) {
  /* ... */
}

nebo alternativně pro více funkcí najednou.

extern "C" {
  void funkce1(int i, const char *str) {
    /* ... */
  }

  void funkce2(int i, const char *str) {
    /* ... */
  }
  /* ... */
}

Totéž se uvádí i v hlavičkovém souboru knihovny.

extern "C" void funkce(int i, const char *str);

Pokud tedy chceme nějakou knihovnu používat z obou jazyků, používáme standard volání funkcí ve stylu C. Věc je však ještě o trochu komplikovanější, neboť konstrukci extern "C" lze přeložit pouze v C++, takže například v hlavičkovém souboru knihovny je třeba použít podmíněný překlad.

Ukážeme si to na příkladu, napíšeme si knihovnu a program, který ji využívá. Nebude přitom záležet na jazyku programu a navíc ani na jazyku knihovny, všechny 4 kombinace C a C++ budou fungovat.

Knihovna

Knihovna poskytuje jedinou funkci, která vrací název jazyka, v němž je přeložená. Zdrojový kód tvoří soubory knihovna.h a knihovna.c respektive .cpp. Začneme hlavičkovým souborem.

/* knihovna.h */
#ifndef knihovnaH
#define knihovnaH

/* Makro CFUNKCE se rozvine na extern "C" v C++ nebo na prázdný řetězec v C. */

#ifdef __cplusplus
#define CFUNKCE extern "C"
#else
#define CFUNKCE
#endif

CFUNKCE const char * jazykKnihovny(void);
#endif

Implementace funkce jazykKnihovny je jednoduchá.

/* knihovna.c nebo .cpp */
#include "knihovna.h"

CFUNKCE const char * jazykKnihovny(void) {
#ifdef __cplusplus
  return "C++";
#else
  return "C";
#endif
}

Hlavní program

Program jen vypíše svůj jazyk a pomocí funkce jazykKnihovny rovněž jazyk, kterým byla přeložena knihovna.

/*program.c nebo .cpp */
#include <stdio.h>
#include "knihovna.h"

const char * jazykProgramu(void) {
#ifdef __cplusplus
  return "C++";
#else
  return "C";
#endif
}

int main(void) {
  printf("Kód v %s volá funkci knihovny v %s.\n", jazykProgramu(),
    jazykKnihovny());
  return 0;
}

Všimněte si, že hlavní program je velmi jednoduchý a že aplikační programátor ani nemusí znát rozdíly v linkování mezi C a C++, konstrukci extern "C" a nemusí rovněž vědět, v jakém jazyku je knihovna implementována a jakým způsobem se linkují funkce rozhraní knihovny.

Na překlad a spuštění všech čtyř variant bude asi nejlepší si napsat malý skript.

#/bin/sh

gcc knihovna.c -c
gcc program.c -c
gcc program.o knihovna.o -o program
./program

gcc knihovna.c -c
g++ program.cpp -c
g++ program.o knihovna.o -o program
./program

g++ knihovna.cpp -c
gcc program.c -c
g++ program.o knihovna.o -o program
./program

g++ knihovna.cpp -c
g++ program.cpp -c
g++ program.o knihovna.o -o program
./program

Zbývá už jen se pokochat výsledkem:

[honza@localhost]$ chmod 744 skript
[honza@localhost]$ ./skript
Kód v C volá funkci knihovny v C.
Kód v C++ volá funkci knihovny v C.
Kód v C volá funkci knihovny v C++.
Kód v C++ volá funkci knihovny v C++.
[honza@localhost]$

Pokračování příště

Drobných rozdílů mezi C a C++ jsme si už užili víc než dost. Od příštího dílu se budeme zabývat tím, co je v C++ navíc.

Verze pro tisk

pridej.cz

 

DISKUZE

Nejsou žádné diskuzní příspěvky u dané položky.



Příspívat do diskuze mohou pouze registrovaní uživatelé.
> Vyhledávání software
> Vyhledávání článků

13.2.2018 0:41 /František Kučera
Únorový pražský sraz OpenAltu se koná 15. 2. 2018 a tentokrát se vydáme na návštěvu do jednoho pražského datacentra. Sejdeme se v 17:50 v severovýchodní části nástupiště tramvajové zastávky Koh-I-Noor. Po exkurzi se přesuneme do restaurace U Pštrosa (Moskevská 49), kde probereme tradiční témata (svobodný software a hardware, DIY, CNC, SDR, 3D tisk…) a tentokrát bude k vidění i IoT brána od The Things Network.
Přidat komentář

11.2.2018 23:11 /Petr Ježek
Hledáte lehký a rychlý prolížeč PDF souborů? Pokud vás již omrzelo čekat na načítání stránek či jiné nešvary, zkuste xreader.
Přidat komentář

11.2.2018 20:35 /Redakce Linuxsoft.cz
Třetí ročník odborné IT konference na téma Cloud computing v praxi proběhne ve čtvrtek 1. března 2018 v konferenčním centru Vavruška, v paláci Charitas, Karlovo náměstí 5, Praha 2 (u metra Karlovo náměstí) od 9:00 hod. dopoledne do cca 16 hod. odpoledne. Konference o trendech v oblasti cloud computingu nabídne i informace o konkrétních možnostech využívání cloudů a řešení vybraných otázek souvisejících s provozem IT infrastruktury.
Přidat komentář

15.1.2018 0:51 /František Kučera
První letošní pražský sraz se koná již tento čtvrtek 18. ledna od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5). Vítáni jsou všichni příznivci svobodného softwaru a hardwaru, ESP32, DIY, CNC, SDR nebo dobrého piva. Prvních deset účastníků srazu obdrží samolepku There Is No Cloud… just other people's computers. od Free Software Foundation.
Přidat komentář

14.11.2017 16:56 /František Kučera
Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě DIY, CNC, SDR nebo morseovka? Přijď na sraz spolku OpenAlt – tradičně první čtvrtek před třetím pátkem v měsíci: 16. listopadu od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5).
Přidat komentář

12.11.2017 11:06 /Redakce Linuxsoft.cz
PR: 4. ročník odborné IT konference na téma Datová centra pro business proběhne již ve čtvrtek 23. listopadu 2017 v konferenčním centru Vavruška, v paláci Charitas, Karlovo náměstí 5, Praha 2 (u metra Karlovo náměstí) od 9:00. Konference o návrhu, budování, správě a efektivním využívání datových center nabídne odpovědi na aktuální a často řešené otázky, např Jaké jsou aktuální trendy v oblasti datových center a jak je využít pro vlastní prospěch? Jak zajistit pro firmu či jinou organizaci odpovídající služby datových center? Podle jakých kritérií vybrat dodavatele služeb? Jak volit součásti infrastruktury při budování či rozšiřování vlastního datového centra? Jak efektivně spravovat datové centrum? Jak eliminovat možná rizika? apod.
Přidat komentář

13.9.2017 8:00 /František Kučera
Máš rád svobodný software a hardware nebo se o nich chceš něco dozvědět? Zajímá tě DIY, CNC, SDR nebo morseovka? Přijď na sraz spolku OpenAlt – tentokrát netradičně v pondělí: 18. září od 18:00 v Radegastovně Perón (Stroupežnického 20, Praha 5).
Přidat komentář

3.9.2017 20:45 /Redakce Linuxsoft.cz
PR: Dne 21. září 2017 proběhne v Praze konference "Mobilní řešení pro business". Hlavní tématy konference budou: nejnovější trendy v oblasti mobilních řešení pro firmy, efektivní využití mobilních zařízení, bezpečnostní rizika a řešení pro jejich omezení, správa mobilních zařízení ve firmách a další.
Přidat komentář

   Více ...   Přidat zprávičku

> Poslední diskuze

20.2.2018 18:48 / Ivan Majer
portal

20.2.2018 15:57 / Jan Havel
Jak využíváte služby cloudu v podnikání?

16.1.2018 1:08 / Ivan Pittner
verejna ip od o2 ubuntu

15.1.2018 17:26 / Mira Harvalik
Re: Jak udělat HTML/Javascript swiping gallery do mobilu?

30.12.2017 20:16 / Michal Knoll
odmocnina

Více ...

ISSN 1801-3805 | Provozovatel: Pavel Kysilka, IČ: 72868490 (2003-2018) | mail at linuxsoft dot cz | Design: www.megadesign.cz | Textová verze