头文件与库文件的区别与联系

头文件中有函数的申明，库文件实现函数的定义。

比如，printf函数。使用时应包括stdio.h，打开stdio.h你只能看到，printf这

个函数的申明,却看不到printf具体是怎么实现的，而函数的实现在相应的C库

中。而库文件一般是以二进制形式而不是C源文件形式提供给用户使用的。程序

中包括了stdio.h这个头文件。链接器就能根据头件中的信息找到printf这个函

数的实现并链接进这个程序代码段里。

总结起来就是，库文件通过头文件向外导出接口。用户通过头文件找到库文件中

函数实现的代码从而把这段代码链接到用户程序中去。

头文件一般而言，是申明和定义。
库文件是已经编译好的二进制代码。这个二进制代码可以是动态的，如 .so 也可以是静态的，如 .a ，如果是动态的，则你最后生成的程序文件在运行时，需要这个动态库的支持，如果是静态的，则你最后生成的客执行程序文件运行时可以脱离这个库文件而独立运行。

头文件以.h结尾，可以用文本编辑器查看内容。是ASCII的。 而库文件以.a（静态库）或.so（动态库）结尾，是二进制的。

1.从几个问题谈起

问题一：undefined reference to 'xxx'.

问题二：/usr/bin/ld:cannot find -lxxx.

问题三：xxx.h:No such file or directory.

首先，这几个问题都不是编译错误，是链接错误，也就是如果出现的是这几个错误，说明你的源程序本身没有问题，是你的编译选项用的不对或者缺少相关的库文件或者头文件。前两个问题是找不到库文件的问题，后一个问题是找不到头文件的问题。下面详细说一下头文件和库文件相关的问题。

2.库文件相关（-l选项和-L选项）

编译完成之后就进入链接阶段，这里就涉及到函数库，比如通常的用的printf函数，我们仅仅在程序开始包含进了“stdio.h”，这个里面也只有该函数的声明，而没有定义函数的实现，那么，printf函数的实现在哪里呢？答案是在函数库中，链接时，gcc会链接到具体的函数库中，在那里可以找到printf函数的实现。

-l参数就是用来指定程序要链接的库，-l参数紧接着就是库名，那么库名跟真正的库文件名有什么关系呢？就拿数学库来说，他的库名是m，他的库文件名是libm.so，很容易看出，把库文件名的头lib和尾.so去掉就是库名了。

好了现在我们知道怎么得到库名了，比如我们自已要用到一个第三方提供的库名字叫libtest.so，那么我们只要把libtest.so拷贝到/usr/lib里，编译时加上-ltest参数，我们就能用上libtest.so库了（当然要用libtest.so库里的函数，我们还需要与libtest.so配套的头文件）。

放在/lib和/usr/lib和/usr/local/lib里的库可直接用-l参数就能链接了，但如果库文件没放在这三个目录里，而是放在其他目录里，这时我们只用-l参数的话，链接还是会出错，出错信息大概是：“/usr/bin/ld:cannot find -lxxx”，也就是链接程序ld在那3个目录里找不到libxxx.so，这时另外一个参数-L就派上用场了，比如常用的X11的库，它放在/usr/X11R6/lib目录下，我们编译时就要用-L/usr/X11R6/lib -lX11参数，-L参数跟着的是库文件所在的目录名。再比如我们把libtest.so放在/aaa/bbb/ccc目录下，那链接参数就是-L/aaa/bbb/ccc -ltest。

3.头文件相关（-I选项）

-I参数是用来指定头文件目录，/usr/include目录一般是不用指定的，gcc知道去那里找，但是如果头文件不在/usr/include里我们就要用-I参数指定了，比如头文件放在/myinclude目录里，那编译命令行就要加上-I/myinclude参数了，如果不加你会得到一个"xxxx.h: No such file or directory"的错误。-I参数可以用相对路径，比如头文件在当前目录，可以用-I.来指定。

 

手动来写这些编译选项参数一般比较麻烦，而且容易出错，比如，我程序中用到了glib库中的函数，由于glib库一般不是系统自带的库，我是手动编译源码安装的，默认安装路径是/usr/local/lib，头文件在/usr/local/include/glib-2.0下面。我编译我自己的代码时，如果直接编译，不加任何编译选项，会提示"glib.h: No such file or directory"错误，这里有两个解决方法。

方法一：第一安装的时候手动指定安装路径，安装到/usr下面，默认安装是直接”./configure”,  “make”和”make install”三条命令，如果要手动指定安装路径就用”./configure --prefix=/usr”,”make”和”make install”.

方法二：编译的时候添加编译选项。我这里没有直接用-l和-I选项，我利用了一个工具pkg-config。具体的编译命令是:“gcc`pkg-config --cflags --libs glib-2.0 ` test.c”。

 pkg-config会自动的生成指定库的库文件和头文件路径，pkg-config的用法就是“ pkg-config --cflags --libs pkgName”， 其中pagName是包名，如果不知道具体的包名是什么，可以通过命令“pkg-config --list-all”查询，该命令会列出系统支持的所有开发包。