[C/C++] EXTERN "C"

우선 extern "C"란 무엇인가에 대해 알아보아야 합니다. extern "C"라는 키워드는 C++ 소스에서 선언한 전역 변수나 함수를 C에서 사용해야 할 경우에 쓰입니다. 그 이유는 함수

#include <stdio.h>
 
void test()
{
    printf("Hello World!\n");
}
 
int main()
{
    test();
    return 0;
}

 위의 간단한 소스코드를 예로 들겠습니다. test라는 함수 안에서 Hello World를 출력하고 종료하는 프로그램입니다. 위 소스코드를 각각 gcc와 g++로 컴파일하고, readelf 명령을 이용해 만들어진 바이너리 안의 심볼을 찾아보았습니다.

gcc로 컴파일한 경우 test라는 함수명이 그대로 출력되지만, g++로 컴파일한 경우 _Z4testv 라는 복잡한 이름으로 변경된 것을 볼 수 있습니다. 이는 C와 C++의 함수 특성에서 차이가 발생하기 때문입니다. C++에는 '함수 오버로딩'이라고 하는 기능이 있는데, 이는 같은 함수명이라고 하더라도 전달받는 타입이 달라진다면 새 함수로 선언 및 사용이 가능한 특징입니다. int func(int a)라는 함수와 int func(double a) 라는 함수를 둘 다 선언하고 정의하더라도 문제가 없게 된다는 것입니다. 하지만 이렇게 했을 시, func라는 함수명만으로 해당 함수들을 구별하는 것이 불가능해집니다. 그래서 C++ 컴파일러들은 각 컴파일러마다 자신들만의 규칙으로 함수 이름을 변경합니다. 이것을 '네임 맹글링(Name Mangling)'이라고 합니다.

이렇게 네임 맹글링이 되는 대상은 함수만 있는 것이 아니고, 심볼을 통해 접근해야 하는 전역변수도 똑같이 적용됩니다. 여기서 몇번 테스트를 거치며 깨달은 점이 있는데, C++ 소스에서 선언한 전역변수라고 하더라도 모든 전역변수가 다 네임 맹글링이 되지는 않는다는 점입니다. 

 

 결론만 말하면, C++에서 전역변수에 static const를 붙이는 것과 const만 붙이는 것은 동일한 동작을 합니다. 즉 const로 선언한 전역변수의 경우에는 extern 키워드를 붙여주지 않는 이상 static 변수로 취급되기 때문에 네임 맹글링이 진행됩니다. 여기까지 정리하면 C++에서 전역변수로 선언한 일반 타입의 변수들의 경우, const 혹은 static 변수에 대해서만 네임 맹글링이 진행된다고 볼 수 있겠습니다.

 

 

 

 어쨌든 네임 맹글링이 되는 조건은 이렇게 된다고 치고, 다시 돌아와서 이런 이유로 네임 맹글링이 일어나기 때문에 C++ 헤더 안에서 test라고 선언한 함수를 C에서 그대로 가져다 쓰려고 하면 네임 맹글링에 의해 변환된 심볼을 알 방도가 없기 때문에 에러가 발생할 수밖에 없습니다. 이를 가능하도록 해주는 것이 extern "C" 키워드입니다. extern "C"를 이용하여 변수나 함수를 선언할 경우 네임 맹글링이 진행되지 않습니다.

 

test.h

 

#include <string>
#include <vector>
 
extern "C" {
    extern int TestInt;
    extern std::string TestString;
    extern std::vector<std::string> TestVector;
}

 

 

 위에서 사용한 test.h 헤더 파일에서 변수 선언부를 extern "C"로 감싸준 후 컴파일해보면

 

 

 위와 같이 변수명들이 맹글링되지 않고 원본 그대로 출력되는 것을 볼 수 있습니다. 빌드 혹은 실행 시 undefined symbol 에러와 함깨 네임 맹글링이 진행된 심볼이 나타난다면 대부분은 이 부분 문제일 것이므로 앞으로 문제 해결할때 참고하여 고쳐나가야겠습니다.