c - 当在 C 程序中包含头文件时，链接器/编译器如何找到相应的代码？

Question

我了解在创建 .c 和 .h 文件并将它们添加到我的项目时链接和编译的工作原理。

但是当我向我的项目添加像 stdio.h 这样的头文件时会发生什么？我知道链接器在一些标准目录中搜索 .h 文件，然后将其粘贴进去，但 header 仅包含函数原型(prototype)而没有代码。编译器或链接器在哪里找到这些函数的代码，它是如何添加到我的源文件中的？

我问的原因是因为我正在为微 Controller 编写引导加载程序，我想仔细查看实际发送到编译器的所有 C 代码。我使用的是用于 PIC32 的 XC32 编译器的非优化免费版本，所以我不相信它只包括我实际使用的内容。

Answer 1

您需要区分 header 和库。

header 声明程序可用的设施。当您包含诸如 <stdio.h> 之类的 header 时(注意:这不是 — 重复不是!— 一个库)，您就向编译器提供了使用工具所需的信息来自标准 I/O 库。通常，C 头文件不定义实现这些功能的实际代码。 C++ 具有“仅 header ”库(Boost 的某些部分是“仅 header ”库的主要示例)。

库提供设施的实现。 <stdio.h> header 声明了一个函数 fopen() ；某处有一个库定义了该函数。

一些头文件(实际上，通常是很多头文件)是有特权的，它们声明的功能包含在标准库中，C 编译器将您的程序与之链接。您无需执行任何特殊操作即可将函数链接到您的程序中。其他 header 来自 C 编译器事先不知道的库，对于这些 header ，您必须告诉它在哪里可以找到库(例如，使用 -L /opt/sometool/lib 作为编译器选项)和库名称(例如，使用 -lsometool ，这可能与 /opt/sometool/lib/libsometool.so 或 /opt/sometool/lib/libsometool.a 链接)。请注意，SomeTool 的 header 可能在 /opt/sometool/include 中，您需要添加选项 -I/opt/sometool/include 才能找到 sometool.h header 。

链接器不引用 header ；编译器本身不引用库。编译器控制程序确实处理混合(它通常将编译过程的多个阶段作为单独的程序运行——编译器与链接器是分开的)。 header 不包含有关库安装位置的信息。