linux下c程序的链接、装载和库(1)

读完《程序员的自我修养--链接、装载和库》相关章节，想来总结一下，若有错误，请指正，多谢。

1. 什么叫目标文件？

你的工程里有很多xxx.c这样的源文件，这些文件是文本文件，只有人能够认识（当然编译器认识），但是，cpu可不认识。问题就是，真正执行指令的是cpu。

让编译器翻译一下（这里面有很多过程，这不是这篇文章的重点），一般来说，一个xxx.c文件就能翻译成一个xxx.o，这就是目标文件了。

一个源文件就对应一个目标文件，这个目标文件就存储了有关这个源文件的所有信息了，包括在这个源文件里函数的定义，全局变量的定义，等等。

但是，这样就可以毫无忧虑地执行这个目标文件了么？   不可以。

一， 你这个目标文件可能没有main函数；

二， 你这个目标文件里，可能用到了其他函数，而这些函数的定义是在其他目标文件里的。比如说，main.c 用到了 one.c 里的 void function(); 你去执行main.c 生成的main.o，肯定不行啊，因为cpu都找不到function在哪，从而function里存储的指令，当然也没法执行；

总之，你要运行的那个文件，里面必须得存有一切函数和变量的相关信息才可以。很显然，目标文件不具有这个特性。因为，目标文件只存储了自己的信息，并不知道其他目标文件的信息。

2. 目标文件的拼接-->可执行文件

好的，你有一个main.c 和 一个 one.c， 并且成功的生成了两个目标文件，各自存储了自身的信息，它们就是 main.o 和 one.o。

不巧的是，main.c 里用到了 one.c 里的 void function(); 函数。这个时候，main.o 苦于找不到这个函数在哪而不得执行。而 one.o 静静的等在那，等待一个过程。

这个过程就是链接。

ld 是一个指令，linux 下，可以让目标文件链接起来，拼成一个真正能用的可执行文件。

例如这样：

ld main.o one.o -o go

其中 -o 后面是随意指定的，这就是可执行文件的名称。好了，这个 go 就是最终的可执行文件。你可以去执行它了。

go 是由两个目标文件拼起来的，它当然知道所有的信息，包括 具体的 function 的指令。于是，它就可以被执行。

现在，到了这里，我们似乎忘了另一种重要的文件，头文件。

3. 头文件是个啥？

好吧，问题能提升你看这篇文章的乐趣。那就思考一个问题：main.c 能成功编译成 main.o么？

刚才的过程似乎太顺利，main.c 刷一下就成了 main.o， 而问题是，你在 main.c 里使用了一个它不认得的函数 void function(); 这个竟然能编译过，顺利生成 main.o?

你可以试试，用这样的命令：

gcc -c main.c -o main.o

-c 选项就是说，我要生成目标文件，而不是默认的可执行文件。你一定会得到一个【编译】错误，这个错误会告诉你，function 这个函数我不认识，败！

【编译】错误，在源头上先防止你造出一个完全不能用的程序。

这个时候，怎么办，main.c 确实不认得 function 函数，你总不能把 one.c 里的函数复制粘贴到 main.c 里吧（当然这是可以的，不过，low爆了）。

那么需求如下：

一， 不拷贝过来整个函数；

二， 让 main.c 顺利生成 main.o。

问题的核心就是，让 main.c 认识 function 是个啥（是函数还是变量？如果是函数，这个函数的参数有哪些？返回什么类型的值？）。

容易，你在 main.c 源文件里加一句

extern void function(); // 这个函数的返回类型是 void， 并且没有参数。

这样一来，main.c 本身就认识了 function， 注意，只是认识，但是并不知道它具体实现，也不知道这个函数在哪里。实际上，也不需要知道这么多。因为，我这一步只是生成目标文件而已。剩下的交给链接那一步。

结论，生成目标文件，必须得让源文件认识每一个符号（变量和函数）。

假如 one.c 是你的同事编写的，你应该让他同时编写一个头文件。省的你还要在你的 main.c 里 一行行地加上

extern void function1();

extern int function2(char a);

...

...

这种东西。

你的同事会给你一个头文件 one.h , 这个头文件里实际上就是以上extern的内容。你只需要在 main.c 里这样干：

#include "one.h"

就行了，这一句就是把 one.h 整个拷贝到 main.c 里去。

4. printf 用起来挺爽的。

printf 用起来挺爽的。

你只用写上

#include <stdio.h>

让你的 main.c 认识这个函数就能用了。

不过，问题是，你并没有链接 printf 所在的目标文件啊！

思考，思考，再思考！

好吧，这不是个问题。

实际就是，gcc 默认帮你链接了。千万不要认为，不用链接就可以！！！！

你可以这么认为：只要是系统提供的东西，你都不用手动链接，你关心好自己的东西就行了。