我是靠谱客的博主 魁梧乌龟,这篇文章主要介绍头文件与库的关系,现在分享给大家,希望可以做个参考。

文章目录

    • 0. 前言
    • 1. 摘要
    • 2. 源代码
      • 2.1 功能代码
      • 2.2 头文件
      • 2.3 库函数
    • 3. 编译过程
      • 3.0 不用makefile
      • 3.1 第一层Makefile
      • 3.2 第二层Makefile:库的生成
      • 3.3 第二层Makefile:源文件的编译
    • 4. 总结

0. 前言

想整理一篇头文件和库的文章,由来已久。

【我】平时写代码比较少;写代码也就一两百行,用不着头文件;用着头文件,头文件也是和源文件放在一个目录中,一点击编译,基本OK;终其原因,还是缺少一些机遇,写一个大一点规模的代码。怎一个懒字了得。

【我】但是偶尔也会遇到:查找系统头文件的源码,发现只能追踪到头文件;《跟我一起写makefile》中创建库;

那库和头文件有什么关系呢?我们如何自己创建库和头文件,并使用呢

很巧的是,这两天我看到APUE中代码的编译过程。编译过程简单清晰,挺适合用来举例说明

可以参考APUE-code3e 代码,也可以参考下面的代码;些许差别,不影响本质。

可以在线看代码 ,或者下载到本地查看。

复制代码
1
2
3
4
git clone git@github.com:da1234cao/APUE.git git log git checkout bc045cc1fd353386a765988e3a794e7739a914fb

代码结构如下所示:chpater01_UNIX的基础知识放置源文件;include放置头文件;lib放置库;各个Makefile层级编译代码;

在这里插入图片描述

下文涉及到的背景知识点如下表。

知识点参考
makefile《跟我一起写makefile》
源文件与头文件《c语言程序设计现代方法》第十五章编写大规模程序
库的基本理解C++静态库与动态库

1. 摘要

用示例展示头文件和静态库的创建和调用。我们先准备好需要的源代码,再组织Makefile的代码结构。理解Makefile的编译过程,即理解了头文件和库之间的关系。(就这么简单!)


2. 源代码

在这里插入图片描述

2.1 功能代码

查看指定目录下,有哪些文件。即,实现一个最简单的ls功能。

(我去下载了ls的源码,瞄了一眼,代码是有点相当长。)

代码中err_quit()err_sys() 函数,在库中实现,使用#include "apue.h"声明

复制代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
/** * 文件名:chpater01_UNIX的基础知识/ls.c * 功能:查看指定目录中,有哪些文件 */ #include "apue.h" #include <sys/types.h> #include <dirent.h> int main(int argc , char* argv[]){ DIR *dp; struct dirent *dirp; if(argc!=2){ err_quit("usage: ls directory_name"); } if((dp = opendir(argv[1])) == NULL){ err_sys("fail open %s",argv[1]); } while ( (dirp = readdir(dp)) != NULL){ printf("%sn",dirp->d_name); } closedir(dp); return 0; }

2.2 头文件

头文件中定义了函数声明。

复制代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
/** * 文件名:include/apue.h */ #ifndef _APUE_H #define _APUE_H #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <stdarg.h> #include <errno.h> #define MAXLINE 4096 /* max line length */ /** * 作用:打印错误信息,并退出; * __attribute__((noreturn)): * 的作用告诉编译器这个函数不会返回给调用者, * 以便编译器在优化时去掉不必要的函数返回代码 */ void err_quit(const char *fmt, ...) __attribute__((noreturn)) ; /** * 打印和系统调用的错误信息,并退出 */ void err_sys(const char *fmt, ...); #endif

2.3 库函数

库函数包含具体实现代码。

复制代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
#include "apue.h" //加上这个头文件,便于编译器检查apue.h中的原型和这里相匹配, static void err_doit(int errorflag,int error, const char *fmt, va_list ap); /** * 打印错误信息,并退出 */ void err_quit(const char *fmt, ...){ va_list ap; va_start(ap,fmt); err_doit(0,0,fmt,ap); va_end(ap); exit(1); } /** * 打印和系统调用的错误信息,并退出 */ void err_sys(const char *fmt, ...){ va_list ap; va_start(ap, fmt); err_doit(1, errno, fmt, ap); va_end(ap); exit(1); } /** * static 函数,仅在该文件中可见 * 打印错误信息 */ static void err_doit(int errorflag,int error, const char *fmt, va_list ap){ char buf[MAXLINE]; vsnprintf(buf,MAXLINE-1,fmt,ap); if(errorflag){ snprintf(buf+strlen(buf),MAXLINE-strlen(buf)-1,":%s",strerror(error)); } strcat(buf,"n"); fflush(stdout); fputs(buf,stderr); fflush(NULL); }

3. 编译过程

3.0 不用makefile

编译生成静态库:将.o文件打包,即生成了静态库。这里是库函数的具体实现

复制代码
1
2
3
4
# 先编译生成静态库 gcc -I../include -c error.c -o error.o ar crv libapue.a error.o

编译源文件:指定头文件和静态库的位置。

头文件是为了导入库函数声明,静态库中是库函数的具体实现

复制代码
1
2
gcc -I../include ls.c -o ls -L../lib -lapue

不用makefile编译比较麻烦,下面是makefile的实现。

3.1 第一层Makefile

复制代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
ROOT ?= $(shell pwd) export CC=gcc export LDFLAGS= export LDDIR=-L$(ROOT)/lib export LDLIBS=$(LDDIR) -lapue $(EXTRALIBS) export LIBAPUE=$(ROOT)/lib/libapue.a export CFLAGS=-I$(ROOT)/include DIRS = lib chpater01_UNIX的基础知识 all: for i in $(DIRS); do (cd $$i && echo "cd and making $$i" && $(MAKE) ) || exit 1; done clean: for i in $(DIRS); do (cd $$i && echo "cd and cleaning $$i" && $(MAKE) clean) || exit 1; done

3.2 第二层Makefile:库的生成

复制代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
LIBMISC = libapue.a OBJS = error.o all: $(LIBMISC) $(LIBMISC): $(OBJS) ar crv $(LIBMISC) $? echo "make $(LIBMISC)" %.o : %.c $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@ clean: rm -f *.o a.out $(LIBMISC)

3.3 第二层Makefile:源文件的编译

复制代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
PROGS = ls input_output shell all: $(PROGS) %: %.c $(LIBAPUE) $(CC) $(CFLAGS) $@.c -o $@ $(LDFLAGS) $(LDLIBS) clean: rm -f $(PROGS) *.o

4. 总结

是不是相当简单~

在源文件中导入头文件,gcc编译的时候,使用-I参数指定头文件的位置。头文件一般是函数的声明,数据结构等,当然也可以直接在头文件中定义和实现一个函数。

一般而言,头文件中声明函数,函数具体的实现放在另一个文件中。该文件也需要包含头文件,便于编译器检查函数原型和头文件相匹配。当有多个这样的文件的时候,我们可以使用ar打包方式生成库。使用-L参数指定库的位置。

头文件相当于库的大纲,库中是具体的代码实现。所以编译一个文件的时候,需要同时指定头文件和与头文件对应的库,从而将库函数的具体实现包含进来。

以上。

最后

以上就是魁梧乌龟最近收集整理的关于头文件与库的关系的全部内容,更多相关头文件与库内容请搜索靠谱客的其他文章。

本图文内容来源于网友提供,作为学习参考使用,或来自网络收集整理,版权属于原作者所有。
点赞(93)

评论列表共有 0 条评论

立即
投稿
返回
顶部