gcc链接外部函数库，比如数学函数库

链接外部库（摘子ubuntu中文论坛）

库是预编译的目标文件(object files)的集合，它们可被链接进程序。静态库以后缀为‘.a’的特殊的存档文件(archive file)存储。

标准系统库可在目录 /usr/lib 与 /lib 中找到。比如，在类 Unix 系统中 C 语言的数学库一般存储为文件 /usr/lib/libm.a。该库中函数的原型声明在头文件 /usr/include/math.h 中。C 标准库本身存储为 /usr/lib/libc.a，它包含 ANSI/ISO C 标准指定的函数，比如‘printf’。对每一个 C 程序来说，libc.a 都默认被链接。

下面的是一个调用数学库 libm.a 中 sin 函数的的例子，创建文件calc.c：

#include <math.h> #include <stdio.h>  int main (void) {     double x = 2.0;
    double y = sin (x);
    printf ("The value of sin(2.0) is %f\n", y);
    return ;}

尝试单独从该文件生成一个可执行文件将导致一个链接阶段的错误：

$ gcc -Wall calc.c -o calc
/tmp/ccbR6Ojm.o: In function 'main':
/tmp/ccbR6Ojm.o(.text+0x19): undefined reference to ‘sin’

函数 sin，未在本程序中定义也不在默认库‘libc.a’中；除非被指定，编译器也不会链接‘libm.a’。

为使编译器能将 sin 链接进主程序‘calc.c’，我们需要提供数学库‘libm.a’。一个容易想到但比较麻烦的做法是在命令行中显式地指定它：

$ gcc -Wall calc.c /usr/lib/libm.a -o calc

函数库‘libm.a’包含所有数学函数的目标文件，比如sin,cos,exp,log及sqrt。链接器将搜索所有文件来找到包含 sin 的目标文件。

一旦包含 sin 的目标文件被找到，主程序就能被链接，一个完整的可执行文件就可生成了：

$ ./calc
The value of sin(2.0) is 0.909297

可执行文件包含主程序的机器码以及函数库‘libm.a’中 sin 对应的机器码。

为避免在命令行中指定长长的路径，编译器为链接函数库提供了快捷的选项‘-l’。例如，下面的命令

$ gcc -Wall calc.c -lm -o calc

与我们上面指定库全路径‘/usr/lib/libm.a’的命令等价。

一般来说，选项 -lNAME使链接器尝试链接系统库目录中的函数库文件 libNAME.a。一个大型的程序通常要使用很多 -l 选项来指定要链接的数学库，图形库，网络库等。

 

例如,如果已经在/home/fred/include 下保存了自定义的头文件,那么为了让gcc能够找到它们,可按下面的例子使用-I选项:
$gcc myapp.c -I /home/fred/include -o myapp
-L选项对库文件起的作用和-I选项告诉gcc把DIRNAME添加到库文件搜索路径里,要保证DIRNAME比标准位置先被搜索.
  假设读者需要测试一个新的编程库libnew.so,当前它保存在/home/fred/lib下(.so是共享库文件的标准扩展名).为了链接库文件,gcc命令行应与下面类似:
$gcc myapp.c -L/home/fred/lib -lnew -o myapp
-L/home/fred/lib结构让gcc先在/home/fred/lib下查找库文件,然后再到默认的库文件搜索路径下进行查找.-l选项使得链接程序使用指定的函数库中的目标代码,也就是本例中的libnew.so.把函数库命名为lib{名字}是UNIX的约定,与许多其他编译器一样,gcc 也遵循此约定.如果忘了使用-l选项,则与库的链接将失败,并且gcc产生错误,说明程序中引用了未定义的函数名.
默认情况下,gcc使用共享库进行链接,所以在需要链接静态库时必须使用-static选项来保证只使用静态库.
$gcc cursesapp.c -lncurses -static -o cursesapp
在链接静态库时,可执行程序的大小比链接共享库要达很多.使用共享库时,程序所使用的代码是在运行时动态链接,而不是在编译时静态链接,因此,如果所需要的共享库没有在用户系统中安装,运行就会失败.