C++ 库，静态和动态

Question

我正在阅读一篇关于 C++ 库和静态/动态库和链接的文章。 我的问题如下:

1) 我们必须编译要插入库的文件，然后使用命令 ar -crsv 来创建库文件？ (存档必须以 lib 开头并以 .a 结尾吗？)

2) g++的-I和-L命令用了一次？向编译器“说”库在哪里？还是每次编译使用库的源代码？

3) 必须使用#include<> 包含 Libray？如果是，名字是什么？

我不太明白静态库和静态链接是什么意思，动态链接是什么意思？ 我所理解的是，使用静态库和链接时，我们将程序与库合并，这样就不需要原始位置的原始程序了？ 对于 Dynamic，我所知道的是代表动态链接库的 DDl。那么对于这个DDL我能想到的唯一区别就是加载到主存中，但是我很困惑

任何有知识的人都可以将我的 - 可能是错误的 - 知识按正确顺序排列并解释更多这些条款吗？

谢谢!

Answer 1

假设您的代码是一个名为 main.cpp 的文件，如下所示:

#include<headerFromSomeLibrary>
#include<headerFromSomeOtherLibrary>

int main()
{
    int var = functionFromTheLibrary();
    int otherVar = functionFromTheOtherLibrary();

    return var + otherVar;
}

编译将分两步进行。

首先，您将使用如下命令将main.cpp 编译成目标文件:

g++ -o main.o -c main.cpp -IheaderDirectory

其中 main.o 是将生成的目标文件的名称，headerDirectory 是包含 中包含的头文件的目录的路径main.cpp.

为了能够检查您的语法是否正确，编译器需要知道在 main.cpp 中调用但未在那里定义的类和函数看起来像什么(在此在这种情况下，那些来自库，但如果它们由您在另一个文件中定义，它的工作原理是一样的。

这就是 #include 指令的用武之地:它们指向包含所调用函数声明的 header ，并允许编译器执行其工作。如果声明位于名为 headerFromSomeLibrary.h 的头文件中，则相应的指令将是:

#include<headerFromeSomeLibrary>

此时，生成的文件 (main.o) 包含 main.cpp 中定义的函数的低级版本(在这种情况下只有 main() ).它还包含许多符号，允许识别在 main.cpp 中定义并由 main.cpp 调用的函数。

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第二步是链接步骤。链接命令将如下所示:

g++ -o myProgram main.o -LsomeDirectory -lsomelibrary -lsomeotherlibrary

myProgram 是您要给可执行文件的名称，headerDirectory 是包含头文件的目录路径，someDirectory是包含 libsomeLibrary.a 和 libsomeOtherLibrary.a(您正在使用的库的二进制文件)的目录的路径。

与 main.o 类似，libsomelibrary.a 和 libsomeotherlibrary.a 包含函数的定义(即那些在 < em>main())，以及标识它们的符号。链接步骤的作用是使用符号将函数定义连接到函数调用。

如果库中的函数在文件 myfunctions.h 中声明并在 myfunctions.cpp 中定义，编译指令将如下所示:

g++ -o main.o -c main.cpp
g++ -o myfunctions.o -c myfunctions.cpp
g++ -o myProgram main.o myfunctions.o

基本上，-I 选项用于告诉编译器缺少的 header 在哪里，-l 选项告诉它缺少的二进制文件的名称，-L 选项告诉它在哪里可以找到这些二进制文件。这些选项不会从一次 g++ 调用到下一次调用“停留”(这没有意义)。

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现在，您询问了静态链接和动态链接之间的区别。我上面解释的实际上是静态(即编译时)链接。在静态链接的情况下，编译器将在库中获取它需要的函数定义，并将它们添加到最终的可执行文件中。这很好，因为您的可执行文件不需要任何其他东西即可工作，并且因为您的编译器将能够在获取函数后进行优化。

但是，这并不总是您想要做的。一些库被许多不同的程序使用，您可以通过在程序之间共享库来节省大量空间。这就是动态(即运行时)链接的情况。在这种情况下，程序将在需要时简单地获取库。