c - 在这种情况下，如何链接库函数？

Question

我刚看到这段代码，博客上说这在32位架构上运行得很好我没有测试它；但是，在这种情况下，我对库之间的链接有疑问。编译器如何将字符串库链接到main，因为它不知道要链接哪个库？
所以基本上，如果我包含<string.h>它应该可以正常工作；但是，如果我不包含<string.h>那么，根据博客，它在32位体系结构中运行，而在64位体系结构上运行失败。

#include <errno.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    FILE *fp;

    fp = fopen(argv[1], "r");
    if (fp == NULL) {
        fprintf(stderr, "%s\n", strerror(errno));
        return errno;
    }

    printf("file exist\n");

    fclose(fp);

    return 0;
}

Answer 1

仅当允许编译器推断未声明的函数总是返回int时，才会编译显示的代码这在C89/C90中有效，但标记为已废弃；C99和C11要求在使用函数之前声明函数。5.1.0之前的GCC默认采用C90模式；您必须打开“拒绝此代码”警告。GCC 5.1.0及以后版本默认为C11。即使没有任何编译选项来打开这些警告，也至少可以从代码中获得警告。
代码将很好地链接，因为无论是否声明函数名，函数名都是strerror()，链接器都可以在标准C库中找到该函数一般来说，标准C库中的所有函数都可以自动用于链接，而且，实际上，通常也有很多不那么标准的函数可用C没有与C++一样的类型安全链接（但是C++还坚持使用在使用之前声明的所有函数，所以代码将不被编译为没有标题的C++）。
由于历史原因，数学库是独立的，您需要指定-lm才能链接它这在很大程度上是因为硬件浮点不是通用的，所以有些机器需要使用硬件的库，而其他机器则需要浮点算法的软件仿真。如果使用-lm中声明的函数（可能还有<math.h>），某些平台（例如Linux）仍然需要一个单独的<tgmath.h>选项；其他平台（例如Mac OS X）不需要-有一个-lm来满足链接它的构建系统，但数学函数在主C库中。
如果代码是在一个相当标准的32位平台上使用ILP32（int，long，指针都是32位）编译的，那么对于许多体系结构，假设strerror()返回int假设它返回的数据量与返回char *的数据量相同（这就是strerror()实际返回的数据量）因此，当代码将返回值从strerror()推送到fprintf()的堆栈时，将推送正确的数据量。
注意，一些体系结构（特别是Motorola M680x0系列）将返回地址寄存器（A0）中的地址和普通寄存器（D0）中的数字，因此即使在32位编译的计算机上也会出现问题：编译器将尝试从数据寄存器而不是地址寄存器获取返回值，而这并不是由导致混乱的。
对于64位体系结构（LP64），假设strerror()返回32位strerror()意味着编译器将只收集int返回的64位地址中的32位，并将其推送到堆栈上以便strerror()使用当它试图将被截断的地址视为有效地址时，事情会出错，通常会导致崩溃。
当丢失的fprintf()头被添加时，编译器知道<string.h>函数返回strerror()，并且所有都是快乐和喜悦，即使当程序被告知要查找的文件不存在时。
如果你是明智的，你将确保你的编译器总是在挑剔的模式下编译，拒绝任何看似错误的东西当我对你的代码使用默认编译时，我得到：

$ gcc -std=c11 -O3 -g -Wall -Wextra -Werror -Wmissing-prototypes \
>      -Wstrict-prototypes -Wold-style-definition bogus.c -o bogus
bogus.c: In function ‘main’:
bogus.c:10:33: error: implicit declaration of function ‘strerror’ [-Werror=implicit-function-declaration]
         fprintf(stderr, "%s\n", strerror(errno));
                                 ^
bogus.c:10:25: error: format ‘%s’ expects argument of type ‘char *’, but argument 3 has type ‘int’ [-Werror=format=]
         fprintf(stderr, "%s\n", strerror(errno));
                         ^
bogus.c:10:25: error: format ‘%s’ expects argument of type ‘char *’, but argument 3 has type ‘int’ [-Werror=format=]
bogus.c:4:14: error: unused parameter ‘argc’ [-Werror=unused-parameter]
 int main(int argc, char *argv[])
              ^
cc1: all warnings being treated as errors
$

“unused argument”错误提醒您，在尝试打开文件之前，应检查是否有要传递给char *的参数。
固定代码：

#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    FILE *fp;

    if (argc != 2)
    {
        fprintf(stderr, "Usage: %s file\n", argv[0]);
        return 1;
    }

    fp = fopen(argv[1], "r");
    if (fp == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "%s: file %s could not be opened for reading: %s\n",
                argv[0], argv[1], strerror(errno));
        return errno;
    }

    printf("file %s exists\n", argv[1]);

    fclose(fp);

    return 0;
}

生成：

$ gcc -std=c11 -O3 -g -Wall -Wextra -Werror -Wmissing-prototypes \
>     -Wstrict-prototypes -Wold-style-definition bogus.c -o bogus  
$

运行：

$ ./bogus bogus
file bogus exists
$ ./bogus bogus2
./bogus: file bogus2 could not be opened for reading: No such file or directory
$ ./bogus
Usage: ./bogus file
$

请注意，错误消息包括程序名和标准错误报告当文件已知时，错误消息包含文件名；如果程序位于shell脚本中，则调试该错误要比仅调试以下消息容易得多：

No such file or directory

没有显示哪个程序或哪个文件遇到问题。
当我从显示的固定代码中删除fopen()行时，我可以编译它并按如下方式运行：

$ gcc -o bogus90 bogus.c
bogus.c: In function ‘main’:
bogus.c:18:35: warning: implicit declaration of function ‘strerror’ [-Wimplicit-function-declaration]
                 argv[0], argv[1], strerror(errno));
                                   ^
$ gcc -std=c90 -o bogus90 bogus.c
$ ./bogus90 bogus11
Segmentation fault: 11
$

这是在MacOSX10.10.5上用GCC5.1.0测试的—当然，这是一个64位的平台。