header 文件和標准庫

Question

我是編程新手。 從現在開始學習 C。 我知道 header 文件只包含聲明和 function 原型，而不是函數本身。 我對么？

我了解庫是包含不同 object 代碼的單個文件。 這些 object 代碼是否必須僅以 C 語言或其他語言編寫，也可以用於生成此類 object 代碼？

在鏈接時，整個庫文件是否附加到可執行文件或只是 header 文件中聲明的 object 代碼？

Answer 1

我知道 header 文件只包含聲明和 function 原型，而不是函數本身。

通常，是的（盡管理論上您可以將所需的任何代碼放入 header 文件中）。 請記住，header 文件通常只是#include -d 到源文件中，而#include基本上相當於復制和粘貼。

我知道圖書館是一個單一的文件

不必要。 “庫”是一個有點松散的術語，但一般來說，它用於描述一組功能（和潛在的數據），它們一起執行一些有用的任務集。 這些函數可以定義在一個或多個源文件中。 通常，庫被預編譯成獨立的 object 文件。 但同樣，不一定。

這些 object 代碼是否必須僅用 C 語言編寫

不，它們可以用任何語言編寫（因為它總是被編譯成原始機器代碼）。 但是如果要使用C 中的庫，則必須滿足一定的兼容性要求，以確保 C 編譯器知道如何正確調用庫函數。

鏈接時，整個庫文件是否附加到可執行文件

有時。 這就是所謂的static 鏈接。 另一種主要類型是動態鏈接，其中庫 object 代碼在運行時鏈接。

Answer 2

我知道 header 文件只包含聲明和 function 原型，而不是函數本身。 我對么？

是的，在大多數情況下。 代碼可以出現在編譯器將嘗試“內聯”（查找）的標題中。

這些 object 代碼是否必須僅以 C 語言或其他語言編寫，也可以用於生成此類 object 代碼？

它們可以用任何編譯的語言編寫，但最常見的是 C 和 C++。

整個庫文件是否附加到可執行文件或只是 header 文件中聲明的 object 代碼？

鏈接只是告訴可執行文件如何調用底層庫代碼，除非您進行“靜態”鏈接，否則它不會“附加”庫。

Answer 3

header 文件通常只包含聲明和原型，但在現代 C 中，它可以包含“靜態內聯”函數及其定義。 （在 C++ 中，模板類的實現通常在 header 文件中，但暫時不要擔心……）

庫中的對象可以用任何語言編寫； 只要它們遵守“C 鏈接”（本質上是匯編級別的調用和命名約定），它們就可以從 C 函數調用和調用。 例如，用匯編語言編寫一些對性能至關重要的庫函數並不少見。

您最后一個問題的答案取決於 linker。 我相信 GNU ld 包括 all.o 文件中的所有函數，其中任何函數都被引用，但老實說，我什至不確定。 無論如何，您鏈接的大多數庫都是“共享庫”，這意味着您的問題的答案甚至無關緊要。 （實際上，一般來說這並不重要，因為操作系統只會在實際訪問頁面時從磁盤加載頁面。因此磁盤上可執行文件的大小和運行時所需的 RAM 量可能會非常非常不同。 )