包括来自静态库的头文件

Question

我正在对 C 静态库和程序进行测试设置。 库代码位于我项目的子目录“foo”中，包含以下文件：

foo/foo.c:

#include <stdio.h>
void foo(void) {
    printf("something");
}

foo/foo.h：

#ifndef foo_h__
#define foo_h__
extern void foo(void);
#endif

我的程序代码如下：

test.c:

#include "foo.h"
int main() {
    foo();
    return 0;
}

我有一个名为“build”的构建脚本，其中包含以下内容：

构建：

#!/bin/bash
gcc -c -Wall -Werror foo/foo.c
ar rcs libfoo.a foo.o
gcc -static -o test test.c libfoo.a # I have also tried -L. -lfoo

但是当我运行构建时，它给了我以下错误：

test.c:1:17: fatal error: foo.h: No such file or directory
  #include "foo.h"
                  ^
Compilation terminated

但是，当我省略 #include 行时，它确实有效，但如果我可以在我的静态库中使用头文件，我会更喜欢。我做错了什么，我该如何解决？

Answer 1

标头不存储在库中。标头与库分开存储。库包含目标文件；头文件不是目标文件。默认情况下，Unix 系统上的标准头文件存储在/usr/include 中——例如，您通常会找到/usr/include/stdio.h 和/usr/include/string.h 和/usr/include/stdlib.h。默认情况下，库存储在/usr/lib 中（但您也可以在/lib 中找到一些）。通常，编译器也被配置为查看其他地方。一个常见的替代位置在/usr/local 下，因此/usr/local/include 用于标题，/usr/local/lib 用于库。还要注意，单个库可能有许多定义服务的标头。默认库就是一个例子。它具有与<stdio.h>、<string.h>、<stdlib.h> 和许多其他标头中的功能相对应的功能。

查看您的代码：

1. 如果你的头文件在./foo/foo.h，那么你需要写：

   #include "foo/foo.h"
   

   或者如果你继续使用#include "foo.h"，你需要在编译器命令行中用参数指定哪里可以找到header：

   gcc -Ifoo -o test test.c -L. -lfoo
   

   我故意排除了-static；仅当在静态库和共享库之间进行选择时才需要，但您只有 libfoo.a，因此链接器无论如何都会使用它。

   请注意，问题是编译错误，而不是链接错误。如果您将程序构建分为两个步骤，这会更清楚：（1）创建test.o和（2）链接程序：

   gcc -c -Ifoo test.c
   gcc -o test test.o -L. -lfoo
   

2. 你的头球后卫有问题。您最初有（但已更新问题，因此不再存在此错字）：

   #ifndef foo_h__
   #define foo_h_
   

   你需要：

   #ifndef foo_h__
   #define foo_h__
   

   两行中的宏名称必须相同。请注意，在这种情况下，拼写错误几乎是无害的——但在 Mac OS X 上，clang（伪装成gcc）确实给出了警告（尽管我在进行任何编译之前就发现了它）。在其他一些情况下，您将无法获得标头防护旨在提供的保护。

   ./foo/foo.h:1:9: warning: 'foo_h__' is used as a header guard here, followed by #define of a
         different macro [-Wheader-guard]
   #ifndef foo_h__
           ^~~~~~~
   ./foo/foo.h:2:9: note: 'foo_h_' is defined here; did you mean 'foo_h__'?
   #define foo_h_
           ^~~~~~
           foo_h__
   1 warning generated.
   

你可能想知道：

• 如果我在编译test.c时需要-Ifoo，为什么编译foo/foo.c时不需要？

好问题！

1. 不会影响foo/foo.c的编译
2. GCC 在找到翻译单元源代码的目录中查找头文件（因此，在编译foo/foo.c 时，它会在foo 目录中查找包含为#include "foo.h" 的头文件。
3. 源文件foo/foo.c也应该包含foo.h；这样做非常重要，因为这是编译器提供确保一致性所必需的交叉检查的方式。如果您写了#include "foo.h"，编译将按照描述进行。如果你写的是（foo/foo.c）#include "foo/foo.h"，那么创建foo.o的命令行就需要-I.，这样才能找到标题。