GCC的学习（二）头文件及其库制作

2023-05-16

当前目录+相对路径=绝对路径
大写i，I头文件包含路径
大写l，L库文件路径
小写l，l库名字（去头去尾没有lib，也没有so)
ldd 查看动态库连接库存在性及其路径
nm 查看动态库名称(c++加上-C选项你会有意外收获)

一、-I 头文件路径

1.1 工程结构简单不需要-I选项

gcc程序默认在当前目录下寻找源代码及头文件。结构简单根本不需要-I选项，将他们放在同一级目录下，源文件就可正常找到头文件：

//ttt.cpp
#include <stdio.h>
#include "data.h"
int main()
{
	printf("Hello world\n");
	printf("Data in header is %lf\n",pi);
}

// data.h
double pi=3.1415;

在终端键入：

gcc ttt.cpp

即可正常编译连接形成可执行文件。

1.2 工程结构较复杂

随着工程的进展，为了更清晰的结构，人们常常把头文件和源文件,编译结果分开放在不同的文件夹。仅为演示，将ttt.cpp与data,h分别放入两个文件夹src和include中，当前所在的目录为src和include同级的build目录中，如果仍然使用（1.1）方法将会发生错误:

junwuli@ubuntu:~/Desktop/gcctest/build$ gcc ../src/ttt.c 
../src/ttt.c:2:10: fatal error: data.h: No such file or directory
 #include "data.h"
          ^~~~~~~~
compilation terminated.

为什么会发生错误呢？默认情况下，gcc等编译工具两个原因：

当然可以再#include中附带路径上所在路径，本例则是：#include "../include/data.h"，大多数情况下，我们更加愿意写一个相对简洁头文件名称#include "data.h"，使用-I选项，指明两类文件位置即可：

junwuli@ubuntu:~/Desktop/gcctest/build$ gcc ../src/ttt.c -I ../include/
junwuli@ubuntu:~/Desktop/gcctest/build$ ./a.out
Hello world
Data in header is 3.141500

假设我们的主程序不想写相对路径的，只想写一个简洁的“head.h”而不是“./include/”就需要用到这个参数。

gcc hello.c -Iinclude -o app

或者是

gcc hello.c -I include -o app

二、库的制作和使用

无论是静态库还是动态库，都需要将源文件编译成目标文件，再将目标文件整合在一起形成库。这里的这里的库，类似于生活中的仓库，不过存放的内容是目标文件，仓库里有什么，靠的就是头文件。

大概是这样的过程：

2.1 库的命名规则

和变量命名一样，Linux库的命名也要揭示库的属性、名称。

libxxx.so.x.y.z
libxxx.a.x.y.z

部分	含义
`lib`	文件属性
`xxx`	库名称
`.so`/`.a`	库类型
`.x.y.z`	版本号[2]

2.2 静态库的制作和使用

2.2.1 制作静态库

以a.c b.c为例，生成目标文件：

gcc a.c b.c -c

默认生成同名目标文件a.o b.o

根据上一步产生的a.o b.o材料，打包目标文件

ar rcs libtest.a a.o b.o

注：rcs 代表插入目标文件创建归档文件及引索。

2.2.2 使用静态库

libtest.a + 头文件，头文件加库使用静态库

gcc main.c -I ./include/ -L ./lib/ -ltest -o app

注：nm(name)可以查看lib中的内容

2.3 动态库制作和使用

简单来说就是源文件**-fPIC选项编译成.o，再用-shared**选项打包成.so。

2.3.1 制作动态库

以a.c b.c为例，-fPIC选项,生成目标文件[3]：

gcc a.c b.c -c -fPIC(-fpic)

根据上一步产生的a.o b.o材料，–shared选项，打包目标文件。PS:双杠或者单杠都可以/

gcc -shared a.o b.o -o libxxx.so

2.3.2 使用动态库

头文件加库设置使用动态库

gcc main.c -I ./include/ -L ./lib/ -lxxx -o app

和静态库一样的，指定库所在路径，库的名称。如果他和源文件在同一级目录，OK，完全没有问题，但是，如果它在下一级的lib当中，就会提示找不到了！

ldd 用静态库编译的可执行文件

上面这个可以查看依赖库，以及其是否被找到。

2.4 动态库搜索路径（ldd查看连接情况，nm查看接口）

动态库和可执行程序、和.o文件他们的格式都为ELF，系统使用ld-linux.so.X[1]来完成。按顺序分别是：

ELF文件的DT_PRATH段
环境变量LD_LIBRARY_PATH
文件列表 /etc/ld.so.cache
/lib usr/lib

在任意步骤找到，都将会载入内存正常使用，反之报找不到库的错误。你可以通过ldd+目标文件：打印其共享库依赖，可以用来看看依赖库是否存在以及路径在哪。

注释：
[1] Glibc安装的库中有一个为ld-linux.so.X，其中X为一个数字，在不同的平台上名字也会不同，如ubuntu18.04就为ld-linux-x86-64.so.2

[2]x表示主版本号，不同主版本一般不兼容；y次版本号，库的增量升级，原接口不变但是新增了一些接口，同时兼容旧版本；z发布版本号，一些库功能错误、性能改善，接口不增加也不更改。

[3] 为了兼容各个系统，在生成位置无关的代码的时候，应该使用-fPIC参数。

参考文章：

【1】《-fpic 与-fPIC的区别》作者：zhang_dawei666 (https://blog.csdn.net/xiangguiwang/article/details/81939237)

扩展：

动态和静态库的区别：https://www.cnblogs.com/mhscn/p/4264357.html

本文内容由网友自发贡献，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容，请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)