C-Header-Dateien und Kompilierung / Verknüpfung

Weiß ich, dass header-Dateien haben die forward-Deklaration der verschiedenen Funktionen, structs, etc. in den .c - Datei, die 'Anrufe' die #include, richtig? Soweit ich das verstanden habe, die "Gewaltenteilung", tritt wie diese:

Header-Datei: func.h

  • enthält vorwärts-Deklaration von Funktion 
    int func(int i);

C-Quellcode-Datei: func.c

  • enthält die eigentliche definition einer Funktion 
    #include "func.h"

int func(int i) {
    return ++i ;
}

C-source-Datei source.c (die "eigentliche" Programm):

#include <stdio.h>
#include "func.h"

int main(void) {
    int res = func(3);
    printf("%i", res);
}

Meine Frage ist: zu sehen, dass die #include ist einfach eine compiler-Direktive, kopiert den Inhalt des .h in der Datei, die #include ist in, wie funktioniert das .c Datei wissen, wie Sie tatsächlich führen Sie die Funktion aus? Allen, die es bekommen ist die int func(int i);, so wie es eigentlich die Funktion? Wie sieht es den Zugriff auf die eigentliche definition von func? Hat die header beinhalten eine Art 'Zeiger', der sagt "das ist meine definition, da drüben!"?

Wie funktioniert es?

Kommentar zu dem Problem
Das ist die Magie von Linker die Lösung der Definitionen und sicherzustellen, dass die Dinge, die Sie behauptet zu existieren, während der Kompilierung tatsächlich vorhanden sind. Kommentarautor: Uchia Itachi
Beim Umgang mit header-Dateien, möchten Sie vielleicht, darüber zu Lesen include-guards. Kommentarautor: Some programmer dude
Ich weiß über die include-guards (ifndef ein alle, dass), aber verzichtet Sie für die Kürze. Kommentarautor: Aristides
Mir scheint es, du denkst, dass der source-code wird verwendet, um das Programm auszuführen, wie in Skriptsprachen (JavaScript, etc). Das ist nicht der Fall. C-source-code wird zunächst transformiert (durch den compiler und linker) in Maschinen-code, der dann direkt vom Prozessor abgearbeitet hardware. Kommentarautor: zentrunix
Was meinst du, "der source-code wird verwendet, um das Programm auszuführen"? C (oder die GCC-Implementierung) ist kompiliert, nicht interpretiert. Ich weiß, es wird kompiliert, um Maschinen-code vor der Zeit. Es ist der Quellcode, der zum erzeugen der Maschinen-code. Ich bin mir nicht sicher, was Ihr Punkt ist. Kommentarautor: Aristides

InformationsquelleAutor der Frage Aristides | 2013-08-31

  1. 21

    Uchia Itachi gab die Antwort. Es ist die linker.

    Verwendung von GNU C compiler gcc würden Sie kompilieren eine one-file-Programm wie 

    gcc hello.c -o hello # generating the executable hello

    Aber kompilieren die zwei (oder mehrere) Datei, Programm wie beschrieben, in deinem Beispiel, würden Sie haben, um Folgendes zu tun:

    gcc -c func.c # generates the object file func.o
gcc -c main.c # generates the object file main.o
gcc func.o main.o -o main # generates the executable main

    Jede Objekt-Datei hat externe Symbole (Sie können denken, es als öffentliche Mitglieder). Funktionen sind standardmäßig während externe (Globale) Variablen werden standardmäßig intern. Man könnte dieses Verhalten ändern, indem die Definition 

    static int func(int i) { # static linkage
    return ++i ;
}

    oder

    /* global variable accessible from other modules (object files) */
extern int global_variable = 10;

    Bei der Begegnung mit einem Aufruf einer Funktion nicht definiert in der main-Modul, der linker sucht alle Objekt-Dateien und Bibliotheken) als Eingabe für das Modul, in dem die aufgerufene Funktion definiert ist. Standardmäßig werden Sie wahrscheinlich haben einige Bibliotheken im Zusammenhang mit Ihrem Programm, das ist, wie Sie verwenden können printf, es ist bereits kompiliert in einer Bibliothek.

    Wenn Sie wirklich interessiert sind, versuchen manche Assembler-Programmierung. Diese Namen entsprechen den Bezeichnungen in Assembler-code.

    InformationsquelleAutor der Antwort Emil Vatai

  2. 14

    Es ist der linker, der verarbeitet alles. Der compiler gibt einfach eine spezielle Reihenfolge in die Objektdatei zu sagen: "ich habe dieses externe symbol func bitte auflösen" für den linker. Dann linker sieht, und sucht alle anderen Objekt-Dateien und Bibliotheken, die für das symbol.

    InformationsquelleAutor der Antwort Some programmer dude

  3. 3

    Einer Erklärung des symbols, ohne eine definition innerhalb der selben compilation unit teilt dem compiler zu kompilieren mit einem Platzhalter für das symbol s-Adresse in eine Objekt-Datei.

    Den linker werden sehen, dass eine definition für das symbol erforderlich ist, und wird sich für externe Definitionen des symbols in Bibliotheken und anderen Objekt-Dateien.

    Wenn der linker findet eine definition, die Platzhalter in der ursprünglichen Objekt-Datei ersetzt werden, mit der gefundenen Adresse in die endgültige ausführbare Datei.

    InformationsquelleAutor der Antwort Henrik

  4. 2

    Den header Zugriff nicht nur auf andere .c Dateien in das gleiche Programm, aber ebenso auf Bibliotheken, verteilt in binäre form. Die Beziehung eines .c - Datei zu einer anderen ist genau das gleiche wie eine Bibliothek, die von einem anderen abhängt.

    Da eine Programmier-Schnittstelle muss in form von text, egal, das format, die Implementierung, den header-Dateien Sinn machen als eine Trennung.

    Wie andere erwähnt haben, das Programm, das behebt Funktion Aufrufe und Zugriffe zwischen Bibliotheken und Quellen (übersetzungseinheiten) wird als linker.

    Den linker nicht mit Kopfzeilen arbeiten. Es macht einfach eine große Tabelle mit allen Namen, die definiert sind in allen übersetzungseinheiten und Bibliotheken, dann ist links die Namen der code-Zeilen, die Zugang zu Ihnen haben. Archaische Verwendung von C erlaubt auch den Aufruf einer Funktion ohne Implementierung Erklärung; es war nur davon ausgegangen, dass jede Undefinierte Typ war ein int.

    InformationsquelleAutor der Antwort Potatoswatter

  5. 1

    In der Regel, wenn Sie kompilieren eine Datei wie diese:

    gcc -o program program.c

    Du wirklich anrufen, eine Treiber-Programm, das das folgende tut:

    • Vorverarbeitung (wenn Sie darum gebeten werden, einen separaten Schritt) mit cpp.
    • kompilieren (kann integriert werden mit Vorverarbeitung) mit cc1
    • Montage, mit as (gas, der GNU Assembler).
    • Verknüpfung mit collect2, die auch verwendet ld (der GNU linker).

    In der Regel während der ersten 3 Phasen, erstellen Sie ein einfaches Objekt-Datei (.o- Erweiterung), die erzeugt wird, durch Zusammenstellung einer compilation-unit (das ist eine .c-Datei mit der #include-und andere Richtlinien ersetzt durch den Präprozessor).

    Die 4. Etappe ist die einzige, der das fertige executable erstellt. Nach der Kompilierung von einer Einheit, die compiler-mehrer-Zeichen-code-Stücken, die als Referenzen aufgelöst werden müssen durch den linker. Der linker hat die Aufgabe, die Suche unter den vielen compilation-Einheiten und lösen die Verweise auf externe Zusammenstellung Einheiten.

    InformationsquelleAutor der Antwort NlightNFotis

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