c++系列

为什么需要头文件

• 为了使用 hello 这个函数，我们刚才在 main.cpp 里声明了 void hello() 。

• 但是如果另一个文件 other.cpp 也需要用 hello 这个函数呢？也在里面声明一遍？

• 如果能够只写一遍，然后自动插入到需要用 hello 的那些 .cpp 里就好了……
  

• 没错，C 语言的前辈们也想到了，他们说，既然每个 .cpp 文件的这个部分是一模一样的，不如我把 hello() 的声明放到单独一个文件 hello.h 里，然后在需要用到 hello() 这个声明的地方，打上一个记号，#include “hello.h” 。然后用一个小程序，自动在编译前把引号内的文件名 hello.h 的内容插入到记号所在的位置，这样不就只用编辑 hello.h 一次了嘛~

• 后来，这个编译前替换的步骤逐渐变成编译器的了一部分，称为预处理阶段，#define 定义的宏也是这个阶段处理的。

• 此外，在实现的文件 hello.cpp 中导入声明的文件 hello.h 是个好习惯，可以保证当 hello.cpp 被修改时，比如改成 hello(int)，编译器能够发现 hello.h 声明的 hello() 和定义的 hello(int) 不一样，避免“沉默的错误”。

为什么需要库（library）

• 有时候我们会有多个可执行文件，他们之间用到的某些功能是相同的，我们想把这些共用的功能做成一个库，方便大家一起共享。
• 库中的函数可以被可执行文件调用，也可以被其他库文件调用。
• 库文件又分为静态库文件和动态库文件。
• 其中静态库相当于直接把代码插入到生成的可执行文件中，会导致体积变大，但是只需要一个文件即可运行。
• 而动态库则只在生成的可执行文件中生成“插桩”函数，当可执行文件被加载时会读取指定目录中的.dll文件，加载到内存中空闲的位置，并且替换相应的“插桩”指向的地址为加载后的地址，这个过程称为重定向。这样以后函数被调用就会跳转到动态加载的地址去。
• Windows：可执行文件同目录，其次是环境变量%PATH%
• Linux：ELF格式可执行文件的RPATH，其次是/usr/lib等
  

编译链接的过程

• 预处理过程 预处理指定的执行 注释的消除
  gcc -E hello.c -o hello.i

• 编译 将c语言编译为汇编语言 检查程序中的语法错误
  gcc -S hello.i -o hello.s

• 汇编 将汇编语言的程序翻译为机器指令
  gcc -c hello.s

• 链接 将目标文件和运行时文件、库函数合成为可执行文件.(每个cpp会生成一个.o文件，要把所有用到的.o文件合到一起)
  gcc hello.o

• 程序的执行
  ./a.out

使用nm命令查看模块的符号表（函数名、全局变量、局部静态变量都是符号）

• nm sub.o 或者 nm a.out

查看搜索路径（ 加 -v ）

• gcc add.c -c -o add.i -v