Quelle est la connexion entre les bibliothèques et les fichiers d’en-tête sous Linux ?

La connexion entre les bibliothèques et les fichiers d'en-tête sous Linux : il existe des déclarations de fonctions dans les fichiers d'en-tête et des définitions de fonctions implémentées dans les fichiers de bibliothèque ; chaque fonction de la bibliothèque doit être déclarée dans le fichier d'en-tête. Lors de l'écriture d'un programme, vous devez utiliser des fichiers d'en-tête pour fournir des définitions de constantes et des déclarations d'appels aux fonctions système et aux fonctions de bibliothèque ; et une bibliothèque est une collection de fonctions compilées, c'est-à-dire une collection de fichiers cibles ".o". Il est rédigé selon le principe de réutilisabilité et consiste généralement en un ensemble de fonctions interdépendantes pour effectuer une tâche commune.

L'environnement d'exploitation de ce tutoriel : système linux7.3, ordinateur Dell G3.

Dans le code source général de l'application, il y a des déclarations de fonction dans le fichier d'en-tête et les fichiers de bibliothèque implémentent la définition de la fonction ; chaque fonction de la bibliothèque doit être déclarée dans le fichier d'en-tête.

1. Fichiers d'en-tête

Lors de l'écriture d'un programme, nous devons utiliser des fichiers d'en-tête pour fournir des définitions de constantes et des déclarations de fonctions système et d'appels de fonctions de bibliothèque. Ces fichiers d'en-tête se trouvent dans /usr/. inclure dans. Ces fichiers d'en-tête se trouvent dans des répertoires qui peuvent être automatiquement recherchés par le compilateur, tels que /usr/include/X11 du système X window et /usr/include/c++ de GNU C++. /usr/include中。这些头文件都位于可以被编译器自动搜索到的目录中，如X视窗系统的/usr/include/X11和GNU C++的/usr/include /c++。

在调用gcc时，可以使用标志-I来包含保存在子目录或其它非标准位置中的头文件，例如 gcc -I/usr/openwin/include fred.c

2. 库文件

库是一组已经编译好的函数的集合，也就是目标文件.o的集合，是按照可重用的原则编写的，一般由一组互关联的函数组成以执行某项常见任务。

标准linux系统库文件一般存储在/lib和/usr/lib目录中。默认情况下GCC的链接程序只搜索标准C语言库，这是一个历史遗留问题。我们必须使库文件名遵守特定的规范并在命令行中加以指定。

库文件总以lib开头，然后指出这是什么库，最后的部分.a代表静态函数库，.so代表共享函数库（即windows下的DLL动态链接库）。

如gcc -o fred fred.c /usr/lib/libm.a或gcc -o fred fred.c -lm
-L标志为链接器增加库的搜索路径，如gcc -o x11fred -L /usr/openwin/lib x11fred.c -1X11

2.1 静态库

静态库以.a结尾，也称作归档文件，在生成可执行程序时，静态库文件就被链接进去，生成的可执行文件较大，可以脱离静态库文件运行。

2.1.1 生成方法

首先创建两个源文件fred.c和bill.c

然后用gcc -c编译生成两个目标文件

然后为这两个函数编写头文件，进行函数声明

然后在main函数中包含头文件并调用其中一个库函数

然后编译main函数并将main.o和之前生成的bill.o链接，可以正确执行

接下来我们生成库文件，用ar归档程序创建归档文件并将目标文件添加进去，它可将若干单独的文件归并到一个大的文件中。ar crv libfoo.a bill.o fred.o 之后我们要用ranlib命令为函数库生成一个内容表。

然后我们将库文件和之前生成的program.o文件链接起来,执行成功

也可以用-l指定函数库，并用-L指定非标准位置。

我们可以用nmLorsque vous appelez gcc, vous pouvez utiliser l'indicateur -I pour inclure les fichiers d'en-tête enregistrés dans des sous-répertoires ou d'autres emplacements non standard, tels que gcc -I/usr/openwin/include fred. c

🎜🎜🎜2. Fichier de bibliothèque 🎜🎜🎜La bibliothèque est une collection de fonctions compilées, c'est-à-dire une collection de fichiers cibles.o, qui sont réutilisables Écrit en principe , il consiste généralement en un ensemble de fonctions interdépendantes pour effectuer une tâche commune. 🎜🎜Les fichiers de la bibliothèque système Linux standard sont généralement stockés dans les répertoires /lib et /usr/lib. Par défaut, l'éditeur de liens GCC recherche uniquement dans la bibliothèque de langage C standard, ce qui constitue un problème historique. Nous devons conformer le nom du fichier de bibliothèque à une convention spécifique et le spécifier sur la ligne de commande. 🎜🎜🎜Les fichiers de bibliothèque commencent toujours par lib, puis indiquent de quelle bibliothèque il s'agit. La dernière partie .a représente la bibliothèque de fonctions statiques, et .so représente la bibliothèque de fonctions partagée (c'est-à-dire la bibliothèque de liens dynamiques DLL sous Windows). 🎜🎜🎜Tels que gcc -o fred fred.c /usr/lib/libm.a ou gcc -o fred fred.c -lm
L'indicateur -L augmente le chemin de recherche de bibliothèque pour l'éditeur de liens, tel que gcc -o x11fred -L /usr/openwin/lib x11fred.c -1X11🎜

🎜🎜2.1 Bibliothèque statique🎜

🎜La bibliothèque statique se termine par .a, également appelé fichier d'archive lors de la génération d'un programme exécutable, le fichier de bibliothèque statique est lié et le fichier exécutable généré est plus volumineux. . Peut être exécuté sans fichiers de bibliothèque statiques. 🎜

🎜🎜2.1.1 Méthode de génération🎜

🎜Créez d'abord deux fichiers sources fred.c et bill.c🎜🎜🎜🎜🎜🎜Utilisez ensuite gcc -c pour compiler et générer deux Fichier cible🎜🎜🎜 🎜Ensuite, écrivez les fichiers d'en-tête pour ces deux fonctions et faites des déclarations de fonctions🎜🎜🎜🎜Incluez ensuite le fichier d'en-tête dans la fonction principale et appelez l'une des fonctions de la bibliothèque🎜🎜🎜🎜Puis compilez la fonction main et liez main.o avec le bill.o généré précédemment, qui peut être exécuté correctement 🎜🎜🎜🎜Suivant nous générons un fichier bibliothèque, utilisons l'archiveur ar pour créer un fichier d'archive et y ajoutons le fichier cible. Il peut fusionner plusieurs fichiers individuels en un seul gros fichier. ar crv libfoo.a bill.o fred.o Ensuite, nous devons utiliser la commande ranlib pour générer une table de contenu pour la bibliothèque de fonctions. 🎜🎜🎜🎜Alors Nous avons lié le fichier de bibliothèque avec le fichier program.o généré précédemment et l'exécution a réussi🎜🎜🎜🎜Vous pouvez également utiliser -l pour spécifier la bibliothèque de fonctions et -L pour spécifier le non- emplacement standard. 🎜🎜🎜🎜🎜 Nous pouvons utiliser la commande nm pour vérifier quelles fonctions sont incluses dans le fichier cible, la bibliothèque de fonctions ou le fichier exécutable, qui peuvent être utilisés pour l'analyse du désassemblage. Lorsqu'un programme est créé, il ne contient que les fonctions dont il a réellement besoin dans la bibliothèque de fonctions. Bien qu'il existe des déclarations de toutes les fonctions dans le fichier d'en-tête, l'éditeur de liens ne les liera pas toutes. 🎜

Comparaison des bibliothèques statiques entre Linux et Windows

2.2 Bibliothèque partagée

Lorsque de nombreuses applications s'exécutent en même temps et qu'elles utilisent toutes des fonctions de la même bibliothèque de fonctions, la mémoire Il y aura de nombreuses copies de la même fonction, ce qui est un gaspillage de mémoire et de stockage externe ! ! Lorsqu'un programme utilise une bibliothèque de fonctions, il ne contient plus de code de fonction lors de la liaison, mais fait référence à du code partagé accessible au moment de l'exécution. Lorsque le programme compilé est chargé en mémoire pour exécution, la référence de fonction est analysée et une paire de The. la bibliothèque partagée est appelée et, si nécessaire, la bibliothèque partagée est chargée en mémoire. Autrement dit, le système ne peut conserver qu'une seule copie de la bibliothèque partagée en mémoire pour de nombreuses applications à appeler, ou il ne peut conserver qu'une seule copie dans la mémoire externe. De plus, les bibliothèques partagées peuvent être mises à jour indépendamment des applications qui en dépendent, et ces applications n'ont pas besoin d'être recompilées.
Dans les systèmes Linux, le programme (chargeur dynamique) responsable du chargement des bibliothèques partagées et des fonctions d'analyse référencées par les programmes clients est ld.so

2.2.1 Méthode de génération

Utilisez le fichier intermédiaire bill.o fred.o génère la bibliothèque partagée libfoo.so gcc -shared -fpic -o libfoo.so bill.o fred.ogcc -shared -fpic -o libfoo.so bill.o fred.o

生成了共享库后，要置于标准搜索目录下。搜索共享库的额外位置可以在文件/etc/ld.so.conf中配置，修改这个文件后执行命令ldconfig来处理。
/etc/ld.so.conf的内容为include /etc/ld.so.conf.d/*.conf，在此目录下建立自己的动态链接库路径配置文件mylib.conf

然后指定搜索路径

链接生成可执行文件gcc -o main program.o -lfoo -L.

ldd工具可用来分析可执行文件运行所需要的共享库

也可以在编译目标代码时指定.so库的搜索路径，通过gcc 的参数-Wl,-rpath指定，如gcc main.cpp -lfoo -L. -Wl,-rpath=.

Une fois la bibliothèque partagée générée, elle doit être placée dans le répertoire de recherche standard. Des emplacements supplémentaires pour la recherche des bibliothèques partagées peuvent être configurés dans le fichier /etc/ld.so.conf. Après avoir modifié ce fichier, exécutez la commande ldconfig pour le traiter.

Le contenu de /etc/ld.so.conf est include /etc/ld.so.conf.d/*.conf, créez votre propre dynamique dans ce répertoire Fichier de configuration du chemin de la bibliothèque de liens mylib.conf

🎜🎜Puis précisez le chemin de recherche🎜🎜🎜🎜Lien pour générer le fichier exécutablegcc -o programme principal.o -lfoo -L.🎜🎜🎜🎜🎜ldd🎜 l'outil peut être utilisé pour analyser les exécutables Bibliothèques partagées requises pour le fonctionnement des fichiers🎜🎜🎜🎜Vous pouvez également spécifier le chemin de recherche de la bibliothèque .so lors de la compilation du code cible, spécifiez-le via le paramètre gcc -Wl,-rpath, tel que gcc main.cpp -lfoo - L. -Wl,-rpath=.-Wl, signifie que les paramètres suivants seront transmis au programme de lien ld (car gcc appellera automatiquement ld lors de la spécification de plusieurs recherches de bibliothèques dynamiques). chemins, utilisez des deux-points entre les chemins. 🎜🎜🎜🎜🎜Recommandations associées : "🎜Tutoriel vidéo Linux🎜"🎜

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