Matthew Note

Include和Static Link的区别和联系

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include和静态链接是我们开发中经常碰到的概念，但是对于我来讲这两样东西总是让我感觉有些迷惑，最近空闲下来细细的研究了下其中的门道做以总结，仅供参考

include简介

最简单的对于include的理解可以这样理解，实际上他就是把多个文件组成一个文件，编译的时候include的所有的文件都会包含到C/CPP文件中，这里涉及到一个重复定义的问题#ifndef来解决这个问题，大家应该都会使用。

静态链接简介

静态链接是把多个目标文件链接成一个可执行文件，这些链接过程在编译时候就完成的就是静态链接。下面我们来举例说明静态链接和include的区别。

比较 Case1

我们现在定义三个文件a.h/c main.c
a.h:

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void funca();

a.c:

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#include <stdio.h>
#include "a.h"
void funca(){
	printf("Hello\n");
}

main.c:

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int main(){
        funca();
        return 0;
}

下面我们编译一下生成目标文件

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gcc -c a.c
gcc -c main.c

然后我们用objdump来查看下目标文件

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objdump -t a.o

可以得到如下结果

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SYMBOL TABLE:
0000000000000000 l    df *ABS*	0000000000000000 a.c
0000000000000000 l    d  .text	0000000000000000 .text
0000000000000000 l    d  .data	0000000000000000 .data
0000000000000000 l    d  .bss	0000000000000000 .bss
0000000000000000 l    d  .rodata	0000000000000000 .rodata
0000000000000000 l    d  .note.GNU-stack	0000000000000000 .note.GNU-stack
0000000000000000 l    d  .eh_frame	0000000000000000 .eh_frame
0000000000000000 l    d  .comment	0000000000000000 .comment
0000000000000000 g     F .text	0000000000000010 funca
0000000000000000         *UND*	0000000000000000 puts

我们可以看到我们自己定义的函数funca
在查看下main.o

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SYMBOL TABLE:
0000000000000000 l    df *ABS*	0000000000000000 main.c
0000000000000000 l    d  .text	0000000000000000 .text
0000000000000000 l    d  .data	0000000000000000 .data
0000000000000000 l    d  .bss	0000000000000000 .bss
0000000000000000 l    d  .note.GNU-stack	0000000000000000 .note.GNU-stack
0000000000000000 l    d  .eh_frame	0000000000000000 .eh_frame
0000000000000000 l    d  .comment	0000000000000000 .comment
0000000000000000 g     F .text	0000000000000015 main
0000000000000000         *UND*	0000000000000000 funca

main中有一个未定义的函数funca，虽然main.c这里并没有include “a.h” 但是这并不影响最后的连接 我们可以得到一个最终正确的应用程序。

比较 Case2

修改main.c

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#include "a.c"
int main(){
	funca();
	return 0;
}

在编译之后我们查看目标文件main.o，得到如下结果：

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0000000000000000 l    df *ABS*	0000000000000000 main.c
0000000000000000 l    d  .text	0000000000000000 .text
0000000000000000 l    d  .data	0000000000000000 .data
0000000000000000 l    d  .bss	0000000000000000 .bss
0000000000000000 l    d  .rodata	0000000000000000 .rodata
0000000000000000 l    d  .note.GNU-stack	0000000000000000 .note.GNU-stack
0000000000000000 l    d  .eh_frame	0000000000000000 .eh_frame
0000000000000000 l    d  .comment	0000000000000000 .comment
0000000000000000 g     F .text	0000000000000010 funca
0000000000000000         *UND*	0000000000000000 puts
0000000000000010 g     F .text	0000000000000015 main

可见a.c被简单的直接加入到了main.c中，所以这里的funca 不是一个UND函数（UND 意为 undefined，是找不到这个函数的定义，需要从其他目标文件中寻找）。如果直接gcc -o main main.o是可以直接得到一个正确的可执行文件的。

比较 Case3

把a.h/c中的funca改为static，这样理论上这个函数是不能被其他文件所使用的

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#include <stdio.h>
#include "a.h"
static void funca(){
	printf("Hello\n");
}

再重新编译获得main的目标文件，并查看：

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SYMBOL TABLE:
0000000000000000 l    df *ABS*	0000000000000000 main.c
0000000000000000 l    d  .text	0000000000000000 .text
0000000000000000 l    d  .data	0000000000000000 .data
0000000000000000 l    d  .bss	0000000000000000 .bss
0000000000000000 l    d  .rodata	0000000000000000 .rodata
0000000000000000 l     F .text	0000000000000010 funca
0000000000000000 l    d  .note.GNU-stack	0000000000000000 .note.GNU-stack
0000000000000000 l    d  .eh_frame	0000000000000000 .eh_frame
0000000000000000 l    d  .comment	0000000000000000 .comment
0000000000000000         *UND*	0000000000000000 puts
0000000000000010 g     F .text	0000000000000015 main

可见我们依然可以正确的得到funca的定义。

总结

  • 1.正常函数的声明，默认就为extern
  • 2.static只是针对不同模块间链接的时候有效，并不是以前经常所说的其他文件中，应该叫其他目标文件中。
  • 3.实际上#include和静态链接两者是互通的，或者说作用及其相似，至少以我现在的经验来看，而且他们生成的最终文件大小是相同的。大概静态链接的方法更适合代码的管理吧。
  • 4.所有未被定义的函数和变量在编译时都会被标记为UND，在之后的连接过程中来进行连接，#include和gcc时候用-I folder/header 似乎是有同样的效果的，另外前置声明也可以达到同样效果
  • 5.-L 告诉编译器动态库位置