理清编译连接的那些事儿

   当你在linux下写C/C++代码的时候，是否是会遇到许多编译连接的问题？ 时不时报个glibc、gcc，g++等相关的错误？ 不少时候都无从下手，并且比较混乱。 这也是编译连接过程当中常常出现的问题。这篇文章不是去介绍如何编译连接，而是理清编译连接过程当中碰到的一些概念和出现的问题。尤为libc,glib,glibc,eglibc,libc++,libstdc++,gcc,g++。

一、libc和glibc

  从libc提及，libc是Linux下原来的（早期）标准C库，也就是当初写hello world时包含的头文件#include < stdio.h> 定义的地方。后来逐渐被glibc取代，也就是传说中的GNU C Library,在此以前除了有libc，还有klibc,uclibc。如今只要知道用的最多的是glibc就好了，主流的一些linux操做系统如 Debian, Ubuntu，Redhat等用的都是glibc（或者其变种，下面会说到).

  那glibc都作了些什么呢？ glibc是Linux系统中最底层的API，几乎其它任何的运行库都要依赖glibc。 glibc最主要的功能就是对系统调用的封装，你想一想看，你怎么能在C代码中直接用fopen函数就能打开文件？ 打开文件最终仍是要触发系统中的sys_open系统调用，而这中间的处理过程都是glibc来完成的。这篇文章详细介绍了glibc是如何与上层应用程序和系统调用交互的。除了封装系统调用，glibc自身也提供了一些上层应用函数必要的功能，如string,malloc,stdlib,linuxthreads,locale,signal等等。

二、eglibc和glib

  好了，那eglibc又是什么？ 这里的e是Embedded（嵌入式）的意思，也就是前面说到的变种glibc。eglibc的主要特性是为了更好的支持嵌入式架构，能够支持不一样的shell(包括嵌入式)，但它是二进制兼容glibc的，就是说若是你的代码以前依赖eglibc库，那么换成glibc后也不须要从新编译。ubuntu系统用的就是eglibc（而不是glibc）,不信，你执行 ldd –version 或者 /lib/i386-linux-gnu/libc.so.6
(64位系统运行/lib/x86_64-linux-gnu）看看，便会显示你系统中eglibc/glibc的版本信息。  这里提到了libc.so.6,这个文件就是eglibc/glibc编译后的生成库文件。

  还有一个glib看起来也很类似，那它又是什么呢？glib也是个c程序库，不过比较轻量级，glib将C语言中的数据类型统一封装成本身的数据类型，提供了C语言经常使用的数据结构的定义以及处理函数，有趣的宏以及可移植的封装等(注：glib是可移植的，说明你能够在linux下，也能够在windows下使用它）。那它跟glibc有什么关系吗？其实并无，除非你的程序代码会用到glib库中的数据结构或者函数，glib库在ubuntu系统中并不会默认安装(能够经过apt-get install libglib2.0-dev手动安装)，著名的GTK+和Gnome底层用的都是glib库。想更详细了解glib？ 能够参考 这里

  看到这里，你应该知道这些库有多重要了吧？ 你写的C代码在编译的过程当中有可能出现明明是这些库里面定义的变,却量还会出现’Undefined’, ‘Unreference’等错误，这时候你可能会怀疑是否是这些库出问题了？ 是否是该动手换个gilbc/eglibc了？ 这里强调一点，在你准备更换/升级这些库以前，你应该好好思考一下，你真的要更换/升级吗？你要知道你本身在作什么！你要时刻知道glibc/eglibc的影响有多大，无论你以前部署的什么程序，linux系统的ls,cd,mv,ps等等全都得依赖它，不少人在更换/升级都有过惨痛的教训，甚至让整个系统奔溃没法启动。因此，强烈不建议更换/升级这些库！

三、libc++和libstdc++

固然若是你写的是C++代码，还有两个库也要很是重视了，libc++/libstdc++,这两个库有关系吗？有。两个都是C++标准库。libc++是针对clang编译器特别重写的C++标准库，那libstdc++天然就是gcc的事儿了。libstdc++与gcc的关系就像clang与libc++. 其中的区别这里不做详细介绍了。

再说说libstdc++，glibc的关系。

  libstdc++与gcc是捆绑在一块儿的，也就是说安装gcc的时候会把libstdc++装上。 那为何glibc和gcc没有捆绑在一块儿呢？
相比glibc，libstdc++虽然提供了c++程序的标准库，但它并不与内核打交道。对于系统级别的事件，libstdc++首先是会与glibc交互，才能和内核通讯。相比glibc来讲，libstdc++就显得没那么基础了。

  说完了这些库，这些库最终都是拿来干吗的？固然是要将它们与你的程序连接在一块儿！ 这时候就不得不说说gcc了(固然还有前文提到的clang以及llvm等编译器，本文就不细说它们的区别了)。

你写的C代码.c文件经过gcc首先转化为汇编.S文件，以后汇编器as将.S文件转化为机器代码.o文件，生成的.o文件再与其它.o文件，或者以前提到的libc.so.6库文件经过ld连接器连接在一块生成可执行文件。固然，在你编译代码使用gcc的时候，gcc命令已经帮你把这些细节所有作好了。

那g++是作什么的? 慢慢说来，不要觉得gcc只能编译C代码，g++只能编译c++代码。 后缀为.c的，gcc把它看成是C程序，而g++看成是c++程序；后缀为.cpp的，二者都会认为是c++程序，注意，虽然c++是c的超集，可是二者对语法的要求是有区别的。在编译阶段，g++会调用gcc,对于c++代码，二者是等价的，可是由于gcc命令不能自动和C++程序使用的库联接，须要这样，gcc -lstdc++, 因此若是你的Makefile文件并无手动加上libstdc++库，通常就会提示错误，要求你安装g++编译器了。

好了，就说到这，理清这些库与编译器之间的关系，相信会对你解决编译连接过程当中遇到的错误起到一点帮助。