當(dāng)你在linux下寫(xiě)C/C++代碼的時(shí)候，是不是會(huì)遇到許多編譯鏈接的問(wèn)題？ 時(shí)不時(shí)報(bào)個(gè)glibc,gcc，g++等相關(guān)的錯(cuò)誤？ 很多時(shí)候都無(wú)從下手，而且比較混亂。 這也是編譯鏈接過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題。

這篇文章不是去介紹如何編譯鏈接，而是理清編譯鏈接過(guò)程中碰到的一些概念和出現(xiàn)的問(wèn)題。尤其是，libc,glib,glibc,eglibc,libc++,libstdc++,gcc,g++。

從libc說(shuō)起。

libc是Linux下原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)，也就是當(dāng)初寫(xiě)hello world時(shí)包含的頭文件#include < stdio.h> 定義的地方。

后來(lái)逐漸被glibc取代，也就是傳說(shuō)中的GNU C Library,在此之前除了有l(wèi)ibc，還有klibc,uclibc。現(xiàn)在只要知道用的最多的是glibc就行了，主流的一些linux操作系統(tǒng)如 Debian, Ubuntu，Redhat等用的都是glibc（或者其變種，下面會(huì)說(shuō)到).

那glibc都做了些什么呢？ glibc是Linux系統(tǒng)中最底層的API，幾乎其它任何的運(yùn)行庫(kù)都要依賴(lài)glibc。 glibc最主要的功能就是對(duì)系統(tǒng)調(diào)用的封裝，你想想看，你怎么能在C代碼中直接用fopen函數(shù)就能打開(kāi)文件？ 打開(kāi)文件最終還是要觸發(fā)系統(tǒng)中的sys_open系統(tǒng)調(diào)用，而這中間的處理過(guò)程都是glibc來(lái)完成的。這篇文章詳細(xì)介紹了glibc是如何與上層應(yīng)用程序和系統(tǒng)調(diào)用交互的。除了封裝系統(tǒng)調(diào)用，glibc自身也提供了一些上層應(yīng)用函數(shù)必要的功能,如string,malloc,stdlib,linuxthreads,locale,signal等等。

好了，那eglibc又是什么？ 這里的e是Embedded的意思，也就是前面說(shuō)到的變種glibc。eglibc的主要特性是為了更好的支持嵌入式架構(gòu)，可以支持不同的shell(包括嵌入式)，但它是二進(jìn)制兼容glibc的，就是說(shuō)如果你的代碼之前依賴(lài)eglibc庫(kù)，那么換成glibc后也不需要重新編譯。ubuntu系統(tǒng)用的就是eglibc（而不是glibc）,不信，你執(zhí)行 ldd –version 或者 /lib/i386-linux-gnu/libc.so.6

(64位系統(tǒng)運(yùn)行/lib/x86_64-linux-gnu）看看，便會(huì)顯示你系統(tǒng)中eglibc/glibc的版本信息。 這里提到了libc.so.6,這個(gè)文件就是eglibc/glibc編譯后的生成庫(kù)文件。

還有一個(gè)glib看起來(lái)也很相似，那它又是什么呢？glib也是個(gè)c程序庫(kù)，不過(guò)比較輕量級(jí)，glib將C語(yǔ)言中的數(shù)據(jù)類(lèi)型統(tǒng)一封裝成自己的數(shù)據(jù)類(lèi)型，提供了C語(yǔ)言常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義以及處理函數(shù)，有趣的宏以及可移植的封裝等(注：glib是可移植的，說(shuō)明你可以在linux下，也可以在windows下使用它）。那它跟glibc有什么關(guān)系嗎？其實(shí)并沒(méi)有，除非你的程序代碼會(huì)用到glib庫(kù)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或者函數(shù)，glib庫(kù)在ubuntu系統(tǒng)中并不會(huì)默認(rèn)安裝(可以通過(guò)apt-get install libglib2.0-dev手動(dòng)安裝)，著名的GTK+和Gnome底層用的都是glib庫(kù)。想更詳細(xì)了解glib？ 可以參考這里

看到這里，你應(yīng)該知道這些庫(kù)有多重要了吧？ 你寫(xiě)的C代碼在編譯的過(guò)程中有可能出現(xiàn)明明是這些庫(kù)里面定義的變,卻量還會(huì)出現(xiàn)’Undefined’, ‘Unreference’等錯(cuò)誤，這時(shí)候你可能會(huì)懷疑是不是這些庫(kù)出問(wèn)題了？ 是不是該動(dòng)手換個(gè)gilbc/eglibc了？ 這里強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，在你準(zhǔn)備更換/升級(jí)這些庫(kù)之前，你應(yīng)該好好思考一下，你真的要更換/升級(jí)嗎？你要知道你自己在做什么！你要時(shí)刻知道glibc/eglibc的影響有多大，不管你之前部署的什么程序，linux系統(tǒng)的ls,cd,mv,ps等等全都得依賴(lài)它，很多人在更換/升級(jí)都有過(guò)慘痛的教訓(xùn)，甚至讓整個(gè)系統(tǒng)奔潰無(wú)法啟動(dòng)。所以，強(qiáng)烈不建議更換/升級(jí)這些庫(kù)！

當(dāng)然如果你寫(xiě)的是C++代碼，還有兩個(gè)庫(kù)也要非常重視了，libc++/libstdc++,這兩個(gè)庫(kù)有關(guān)系嗎？有。兩個(gè)都是C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。libc++是針對(duì)clang編譯器特別重寫(xiě)的C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，那libstdc++自然就是gcc的事兒了。libstdc++與gcc的關(guān)系就像clang與libc++. 其中的區(qū)別這里不作詳細(xì)介紹了。

再說(shuō)說(shuō)libstdc++，glibc的關(guān)系。 libstdc++與gcc是捆綁在一起的，也就是說(shuō)安裝gcc的時(shí)候會(huì)把libstdc++裝上。 那為什么glibc和gcc沒(méi)有捆綁在一起呢？

相比glibc，libstdc++雖然提供了c++程序的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，但它并不與內(nèi)核打交道。對(duì)于系統(tǒng)級(jí)別的事件，libstdc++首先是會(huì)與glibc交互，才能和內(nèi)核通信。相比glibc來(lái)說(shuō)，libstdc++就顯得沒(méi)那么基礎(chǔ)了。

說(shuō)完了這些庫(kù)，這些庫(kù)最終都是拿來(lái)干嘛的？當(dāng)然是要將它們與你的程序鏈接在一起！ 這時(shí)候就不得不說(shuō)說(shuō)gcc了(當(dāng)然還有前文提到的clang以及l(fā)lvm等編譯器，本文就不細(xì)說(shuō)它們的區(qū)別了)。

你寫(xiě)的C代碼.c文件通過(guò)gcc首先轉(zhuǎn)化為匯編.S文件，之后匯編器as將.S文件轉(zhuǎn)化為機(jī)器代碼.o文件，生成的.o文件再與其它.o文件，或者之前提到的libc.so.6庫(kù)文件通過(guò)ld鏈接器鏈接在一塊生成可執(zhí)行文件。當(dāng)然，在你編譯代碼使用gcc的時(shí)候，gcc命令已經(jīng)幫你把這些細(xì)節(jié)全部做好了。

那g++是做什么的? 慢慢說(shuō)來(lái)，不要以為gcc只能編譯C代碼，g++只能編譯c++代碼。 后綴為.c的，gcc把它當(dāng)作是C程序，而g++當(dāng)作是c++程序；后綴為.cpp的，兩者都會(huì)認(rèn)為是c++程序，注意，雖然c++是c的超集，但是兩者對(duì)語(yǔ)法的要求是有區(qū)別的。在編譯階段，g++會(huì)調(diào)用gcc,對(duì)于c++代碼，兩者是等價(jià)的，但是因?yàn)間cc命令不能自動(dòng)和C++程序使用的庫(kù)聯(lián)接，需要這樣，gcc -lstdc++, 所以如果你的Makefile文件并沒(méi)有手動(dòng)加上libstdc++庫(kù)，一般就會(huì)提示錯(cuò)誤，要求你安裝g++編譯器了。

好了，就說(shuō)到這，理清這些庫(kù)與編譯器之間的關(guān)系，相信會(huì)對(duì)你解決編譯鏈接過(guò)程中遇到的錯(cuò)誤起到一點(diǎn)幫助。

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