ffmpeg链接错误：关于C++ extern "C"

在编译一个ffmepg AAC解码测试程序时，遇到了如下错误输出：

[html] view plaincopy?

1. 1>main.obj : error LNK2001: 无法解析的外部符号 "int __cdecl avcodec_open(struct AVCodecContext *,struct AVCodec *)" (?avcodec_open@@YAHPAUAVCodecContext@@PAUAVCodec@@@Z)  
2. 1>main.obj : error LNK2001: 无法解析的外部符号 "struct AVCodec * __cdecl avcodec_find_decoder(enum CodecID)" (?avcodec_find_decoder@@YAPAUAVCodec@@W4CodecID@@@Z)  
3. 1>main.obj : error LNK2001: 无法解析的外部符号 "void __cdecl dump_format(struct AVFormatContext *,int,char const *,int)" (?dump_format@@YAXPAUAVFormatContext@@HPBDH@Z)  
4. 1>main.obj : error LNK2001: 无法解析的外部符号 "int __cdecl av_find_stream_info(struct AVFormatContext *)" (?av_find_stream_info@@YAHPAUAVFormatContext@@@Z)  
5. 1>main.obj : error LNK2001: 无法解析的外部符号 "int __cdecl av_open_input_file(struct AVFormatContext * *,char const *,struct AVInputFormat *,int,struct AVFormatParameters *)" (?av_open_input_file@@YAHPAPAUAVFormatContext@@PBDPAUAVInputFormat@@HPAUAVFormatParameters@@@Z)  
6. 1>main.obj : error LNK2001: 无法解析的外部符号 "struct AVFormatContext * __cdecl av_alloc_format_context(void)" (?av_alloc_format_context@@YAPAUAVFormatContext@@XZ)  
7. 1>main.obj : error LNK2001: 无法解析的外部符号 "void __cdecl av_register_all(void)" (?av_register_all@@YAXXZ)  
8. 1>main.obj : error LNK2001: 无法解析的外部符号 "void __cdecl av_free(void *)" (?av_free@@YAXPAX@Z)  
9. 1>main.obj : error LNK2001: 无法解析的外部符号 "int __cdecl avcodec_close(struct AVCodecContext *)" (?avcodec_close@@YAHPAUAVCodecContext@@@Z)  
10. 1>main.obj : error LNK2001: 无法解析的外部符号 "int __cdecl avcodec_decode_audio3(struct AVCodecContext *,short *,int *,struct AVPacket *)" (?avcodec_decode_audio3@@YAHPAUAVCodecContext@@PAFPAHPAUAVPacket@@@Z)  
11. 1>main.obj : error LNK2001: 无法解析的外部符号 "int __cdecl av_read_frame(struct AVFormatContext *,struct AVPacket *)" (?av_read_frame@@YAHPAUAVFormatContext@@PAUAVPacket@@@Z)  
12. 1>main.obj : error LNK2001: 无法解析的外部符号 "void __cdecl av_init_packet(struct AVPacket *)" (?av_init_packet@@YAXPAUAVPacket@@@Z)  
13. 1>main.obj : error LNK2001: 无法解析的外部符号 "void * __cdecl av_malloc(unsigned int)" (?av_malloc@@YAPAXI@Z)  

可以确定自己正确链接了lib文件，为何还会出现链接错误呢？更奇怪的是，将调用这些外部函数的文件（test.cpp）改成test.c后，编译又成功了？哪里出了问题呢？

问题出在使用在C++中调用C语言编写的动态链接库时，要在与DLL相应的头文件中添加extern “C”。

那为什么要extern “C”呢？这要从C++与C不同的编译和连接方式说起：

以下文字转载于：http://www.cppblog.com/Macaulish/archive/2008/06/17/53689.html

        C++语言的创建初衷是“a better C”，但是这并不意味着C++中类似C语言的全局变量和函数所采用的编译和连接方式与C语言完全相同。作为一种欲与C兼容的语言，C++保留了一部分过程式语言的特点（被世人称为“不彻底地面向对象”），因而它可以定义不属于任何类的全局变量和函数。但是，C++毕竟是一种面向对象的程序设计语言，为了支持函数的重载，C++对全局函数的处理方式与C有明显的不同。

作为一种面向对象的语言，C++支持函数重载，而过程式语言C则不支持。函数被C++编译后在符号库中的名字与C语言的不同。例如，假设某个函数的原型为：

void foo( int x, int y );
　　该函数被C编译器编译后在符号库中的名字为_foo，而C++编译器则会产生像_foo_int_int之类的名字（不同的编译器可能生成的名字不同，但是都采用了相同的机制，生成的新名字称为“mangled name”）。

　　_foo_int_int这样的名字包含了函数名、函数参数数量及类型信息，C++就是靠这种机制来实现函数重载的。例如，在C++中，函数void foo( int x, int y )与void foo( int x, float y )编译生成的符号是不相同的，后者为_foo_int_float。
　　同样地，C++中的变量除支持局部变量外，还支持类成员变量和全局变量。用户所编写程序的类成员变量可能与全局变量同名，我们以"."来区分。而本质上，编译器在进行编译时，与函数的处理相似，也为类中的变量取了一个独一无二的名字，这个名字与用户程序中同名的全局变量名字不同。

以下文字转载于：http://tech.163.com/06/0118/09/27O66HCC0009159Q.html

时常在cpp的代码之中看到这样的代码: 

[cpp] view plaincopy?

1. #ifdef __cplusplus  
2. extern "C" {  
3. #endif  
4.   
5. //一段代码  
6.   
7. #ifdef __cplusplus  
8. }  
9. #endif  

　　这样的代码到底是什么意思呢？首先，__cplusplus是cpp中的自定义宏，那么定义了这个宏的话表示这是一段cpp的代码，也就是说，上面的代码的含义是:如果这是一段cpp的代码，那么加入extern "C"{和}处理其中的代码。

　　要明白为何使用extern "C"，还得从cpp中对函数的重载处理开始说起。在c++中，为了支持重载机制，在编译生成的汇编码中，要对函数的名字进行一些处理，加入比如函数的返回类型等等.而在C中，只是简单的函数名字而已，不会加入其他的信息.也就是说:C++和C对产生的函数名字的处理是不一样的.

　　比如下面的一段简单的函数，我们看看加入和不加入extern "C"产生的汇编代码都有哪些变化:

[html] view plaincopy?

1. int f(void)  
2. {  
3. return 1;  
4. }  

　　在加入extern "C"的时候产生的汇编代码是:

[html] view plaincopy?

1. .file "test.cxx"  
2. .text  
3. .align 2  
4. .globl _f  
5. .def _f; .scl 2; .type 32; .endef  
6. _f:  
7. pushl %ebp  
8. movl %esp， %ebp  
9. movl $1， %eax  
10. popl %ebp  
11. ret  

　　但是不加入了extern "C"之后

[html] view plaincopy?

1. .file "test.cxx"  
2. .text  
3. .align 2  
4. .globl __Z1fv  
5. .def __Z1fv; .scl 2; .type 32; .endef  
6. __Z1fv:  
7. pushl %ebp  
8. movl %esp， %ebp  
9. movl $1， %eax  
10. popl %ebp  
11. ret  

　　两段汇编代码同样都是使用gcc -S命令产生的，所有的地方都是一样的，唯独是产生的函数名，一个是_f，一个是__Z1fv。

　　明白了加入与不加入extern "C"之后对函数名称产生的影响，我们继续我们的讨论:为什么需要使用extern "C"呢？C++之父在设计C++之时，考虑到当时已经存在了大量的C代码，为了支持原来的C代码和已经写好C库，需要在C++中尽可能的支持C，而extern "C"就是其中的一个策略。

　　试想这样的情况:一个库文件已经用C写好了而且运行得很良好，这个时候我们需要使用这个库文件，但是我们需要使用C++来写这个新的代码。如果这个代码使用的是C++的方式链接这个C库文件的话，那么就会出现链接错误.我们来看一段代码:首先，我们使用C的处理方式来写一个函数，也就是说假设这个函数当时是用C写成的:

[html] view plaincopy?

1. //f1.c  
2. extern "C"  
3. {  
4. void f1()  
5. {  
6. return;  
7. }  
8. }  

　　编译命令是:gcc -c f1.c -o f1.o 产生了一个叫f1.o的库文件。再写一段代码调用这个f1函数:

[html] view plaincopy?

1. // test.cxx  
2. //这个extern表示f1函数在别的地方定义，这样可以通过  
3. //编译，但是链接的时候还是需要  
4. //链接上原来的库文件.  
5. extern void f1();  
6.   
7. int main()  
8. {  
9. f1();  
10.   
11. return 0;  
12. }  

　　通过gcc -c test.cxx -o test.o 产生一个叫test.o的文件。然后，我们使用gcc test.o f1.o来链接两个文件，可是出错了，错误的提示是:

[html] view plaincopy?

1. test.o(.text + 0x1f):test.cxx: undefine reference to 'f1()'  

　　也就是说，在编译test.cxx的时候编译器是使用C++的方式来处理f1()函数的，但是实际上链接的库文件却是用C的方式来处理函数的，所以就会出现链接过不去的错误:因为链接器找不到函数。

　　因此，为了在C++代码中调用用C写成的库文件，就需要用extern "C"来告诉编译器:这是一个用C写成的库文件，请用C的方式来链接它们。

　　比如，现在我们有了一个C库文件，它的头文件是f.h，产生的lib文件是f.lib，那么我们如果要在C++中使用这个库文件，我们需要这样写:

[html] view plaincopy?

1. extern "C"  
2. {  
3. #include "f.h"  
4. }  

　　回到上面的问题，如果要改正链接错误，我们需要这样子改写test.cxx:

[html] view plaincopy?

1. extern "C"  
2. {  
3. extern void f1();  
4. }  
5.   
6. int main()  
7. {  
8. f1();  
9.   
10. return 0;  
11. }  

　　重新编译并且链接就可以过去了.

　　总结

　　C和C++对函数的处理方式是不同的.extern "C"是使C++能够调用C写作的库文件的一个手段，如果要对编译器提示使用C的方式来处理函数的话，那么就要使用extern "C"来说明。