C头文件的实现？答案

【问题标题】：implementation of C header files?C头文件的实现？
【发布时间】：2011-08-22 18:08:04
【问题描述】：

我正在学习 C 语言，并且正在查看 Linux 目录 /usr/include 中的一些头文件，例如 stdio.h、stdlib.h 等。真正困扰我的是，我看到所有函数都使用 @987654324 定义@ 关键字，这意味着它们只被声明而没有任何定义，例如：

extern FILE *fopen (__const char *__restrict __filename,
                    __const char *__restrict __modes) __wur;

对于每个其他头文件中的每个其他函数也是如此。我的问题是，如果它们只被声明它们的实现在哪里？它们必须在某处实施，对吗？

【问题讨论】：

头文件，尤其是系统头文件，不适合学习基本的C语言。先学习语言，不用担心像那里使用的语言滥用。
实现在库中，任何关于 C 语言的基本文本都会告诉你。 ...“外部变量”——你的意思是“外部关键字”。
请注意，extern 关键字在函数声明中是完全无关的。它所做的只是在编译器解析它时浪费磁盘空间和解析器时间。当然 cmets 和参数名称也这样做..
你为什么不选择一个答案作为正确答案？

标签： c file header system implementation

【解决方案1】：

.h 文件包含声明，定义保存在某个目标文件中某处。更多信息可以在here找到。

【讨论】：

【解决方案2】：

那些被称为函数原型。他们告诉编译器该函数存在，但不知道在哪里（还）。编译器使用它来确保您正确调用函数，仅此而已。

一旦编译器完成，链接器就会被调用。这就是魔法发生的地方。链接器确定哪个库具有函数的实际实现。在这种情况下，它可能会在标准库（在某些系统上称为 libc）中，它会被自动拉入。链接器完成它的工作，然后您对该函数的调用由库处理。

如果原型存在，但找不到实现，则会出现链接器错误（类似于“未定义符号”的内容）。如果缺少原型，代码将编译，但您可能会收到有关它的警告（感谢 Jim Balter 提供有关此信息）。

【讨论】：

“同样，如果函数未定义，但实现存在，你会得到一个编译器错误”——错误。实现就是定义。如果您的意思是“未声明”，则无需声明函数。 “undefined reference to...”——函数没有这样的错误信息。如果用法与函数的隐式声明不一致，您将收到（不同的）错误。
P.S. “如果定义了函数，但找不到实现”——应该是“如果函数被引用，...”
更好，但是，再一次，对于缺少原型没有这样的错误——原型不是必需的；请测试您的声明。而且这两种说法仍然是错误的：仅仅拥有一个原型并不会产生链接器消息；你必须真正引用这个函数。
@Jim Balter：嗯，我以为我做到了。我回去做了一个小测试程序，上帝你是对的。我两次都遇到了错误，直到现在我才意识到这是链接器在两种情况下都给出了错误。我的错。
@KorayTugay 在任何“.c”文件中，只要生成的“.o”文件包含在链接阶段。这些符号名称是全局的。

【解决方案3】：

头文件只定义标准库函数的接口，而不是实现；它们（通常）不包含任何可执行代码。

这取决于编译器和平台，但通常标准库函数已经被编译并收集到二进制文件中，您的代码会链接以生成可执行文件。

如果您在使用 gcc 的 Linux 系统上，您可以在 /usr/lib 下找到这些库文件。 libc.a 通常包含大量 C 标准库函数（stdio、stdlib、字符串等）。数学函数单独存储在libm.a 中。一般情况下，gcc 会自动链接到/usr/lib/libc.a，所以你不用担心。如果需要使用数学库函数，则需要在命令行中添加-lm 以链接数学库。

请注意，大多数实现并不提供库函数本身的源代码；你得到的只是预编译的二进制文件。

【讨论】：

@JimBalter 说“实现就是定义。”在上面的评论中？
@KorayTugay：没错——函数定义（即函数的body）就是实现。声明是接口。头文件（通常）只包含函数声明。