不同的语言，
如何运行在同一个程序里？

一条命令，多个阶段。

执行 gcc hello.c -o hello 时，通常由编译器驱动程序组织多个工具完成工作。为了看清分工，我们用常见的 C 工具链，把它拆成五个可以观察的位置。[1]

#include <stdio.h>
#define ANSWER 42

int main(void) {
    printf("%d\n", ANSWER);
    return 0;
}

这是常见 C/GCC 风格流程。编译器可以使用内部中间表示，也可能集成汇编器，不一定把每种中间文件写到磁盘；其他语言的流程也可能不同。macOS 上名为 gcc 的命令还可能实际调用 Apple Clang，可用 gcc --version 查看。

找到名字背后的实现。

编译 main.cpp 时，编译器可以先根据声明检查 add 的调用。它不必在同一份源码里看到函数体。到了链接阶段，工具才需要为外部引用找到对应定义。

链接器还会处理重定位：根据最终布局修正需要调整的位置。链接能解决“引用指向哪里”，但它不会自动修复“调用双方对参数的理解不一致”。后者留到 ABI 章节。

“库”是便于复用的一组代码。下面两种方式描述库与程序的组合关系；它们都可以参与多语言项目。

这些是常见命名，扩展名不是语言。Windows 的 .lib 也可能是导入库，不能仅凭后缀断定库代码被静态打进了程序。共享库的更新还必须考虑 ABI 兼容性。

C 实现，C++ 调用。

我们把入口和输出留在 C++，把加法放在 C。两边共享一份头文件，各自编译，再链接成一个程序。这个例子故意使用简单整数，先把接口和构建过程看清。

#ifndef ADD_H
#define ADD_H

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

int add(int a, int b);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif

#include "add.h"

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

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

int main() {
    std::cout << add(20, 22) << '\n';
    return 0;
}

1. 把三个文件放在同一个文件夹。头文件提供声明，add.c 提供实现，main.cpp 使用这个接口。
2. 分别交给对应的语言编译器。cc 编译 C，c++ 编译 C++，都用 -c 暂停在目标文件。
3. 让 C++ 编译器驱动完成最后链接。它会按本机工具链的配置处理 C++ 标准库等依赖。仅把 add.o 加入链接，不会让整个项目变成 C 项目。

cc -std=c11 -Wall -Wextra -c add.c -o add.o
c++ -std=c++17 -Wall -Wextra -c main.cpp -o main.o
c++ main.o add.o -o demo
./demo

// 使用 Rust 2024 edition
use std::ffi::c_int;

// SAFETY: 整个链接单元中，add 符号只有这一个定义。
#[unsafe(no_mangle)]
pub extern "C" fn add(a: c_int, b: c_int) -> c_int {
    a + b  // 本教程只使用 20、22 这样不会溢出的输入。
}

运行环境：Linux/macOS，已安装支持上述选项的 C/C++ 工具链。Windows/MSVC 的命令和产物命名不同。这是终端练习，网页中的实验不会代替真实编译器。

找到函数，还不等于调对函数。

假设函数已经找到了：调用方把第一个参数放到 R0，函数却从 R1 读。这时，符号能对上，计算依然可能出错。要让二进制代码正确协作，双方还需要遵守兼容的 ABI。

真实 ABI 通常由具体平台规范定义。例如 Arm AArch64 过程调用标准会规定真实的寄存器与参数传递规则；本页的虚构实验只用于帮助理解“约定必须对齐”。

为什么混用，什么时候值得？

多语言本身不是目标。先明确需要复用的能力，以及接口要跨过哪条边界，再衡量构建、调试和维护的成本。

Compiler / 编译器

把源码转换到目标表示的工具；日常“编译命令”还可能驱动多个阶段。

Object file / 目标文件

包含机器码、符号和重定位等信息，供后续链接使用。

Linker / 链接器

组合目标文件与库，解析符号引用并处理重定位等工作。

Library / 库

被其他代码复用的代码集合，可通过静态或动态方式参与程序。

API / 应用程序接口

代码或系统向使用方提供的功能与使用约定，不等同于二进制兼容性。

ABI / 应用程序二进制接口

二进制组件协作的底层规则，与具体平台和工具链相关。

FFI / 外部函数接口

一种语言调用另一种语言实现的函数时使用的机制。

IPC / 进程间通信

独立进程之间交换数据与消息的方式，网络通信是相关形态之一。