Внутреннее устройство Linux - Уорд Брайан. Страница 103

badinclude.c:1:22: fatal error: notfound.h: No such file or directory

Это сообщение говорит о том, что компилятор не может найти заголовочный файл notfound.h, на который ссылается файл badinclude.c. Эта ошибка является прямым следствием такой директивы в первой строке файла badinclude.c:

#include <notfound.h>

По умолчанию в Unix каталогом для включаемых файлов является /usr/include; компилятор всегда просматривает его, если вы явно не укажете ему не выполнять этого. Тем не менее можно настроить компилятор так, чтобы он просматривал другие каталоги (большинство каталогов с заголовочными файлами содержит слово include где-либо в своем имени).

примечание

Из главы 16 вы узнаете о том, как отыскать отсутствующие включаемые файлы.

Предположим, вы обнаружили файл notfound.h в каталоге /usr/junk/include. Можно сделать так, чтобы компилятор видел этот каталог с помощью параме­тра -I:

$ cc -c -I/usr/junk/include badinclude.c

Теперь компилятор не должен спотыкаться на строке кода в файле badinclude.c, которая ссылается на заголовочный файл.

Следует также опасаться включаемых файлов, использующих двойные кавычки (" ") вместо угловых скобок (< >), например так:

#include "myheader.h"

Двойные кавычки означают, что заголовочный файл не располагается в системном каталоге для включаемых файлов и компилятору следует поискать его путь. Часто это говорит о том, что включаемый файл находится в том же каталоге, что и файл с исходным кодом. Если вам встретится проблема с двойными кавычками, то, вероятно, вы пытаетесь скомпилировать неполный исходный код.

Что такое препроцессор C (cpp)?

Оказывается, компилятор C не выполняет работу по отыскиванию всех этих включаемых файлов. Эта задача приходится на долю препроцессора C — команды, которую компилятор применяет к исходному коду, прежде чем выполнить синтаксический анализ реальной программы. Препроцессор перезаписывает исходный код в такой форме, которую способен понять компилятор; это инструмент, дела­ющий исходный код более легким для чтения (и снабжающий его обходными маневрами).

Команды препроцессора в исходном коде называются директивами, они начинаются с символа #. Существуют три основных типа директив.

• Включаемые файлы. Директива #include дает препроцессору указание о том, чтобы он включил весь файл. Обратите внимание на то, что флаг компилятора -I является в действительности параметром, который вынуждает препроцессор искать включаемые файлы в указанном каталоге, как вы видели в предыдущем разделе.

• Макроопределения. Строка, подобная #define BLAH something, говорит препроцессору о том, чтобы он выполнил замену всех вхождений элемента BLAH на элемент something в исходном коде. По соглашению названия макроопределений даются прописными буквами, но не следует удивляться тому, что программисты иногда используют макроопределения, имена которых похожи на функции и переменные. Сплошь и рядом это причиняет массу неприятностей. Многие программисты превращают в спорт неправильное использование препроцессора.

примечание

Вместо того чтобы приводить макроопределения в исходном коде, можно также передавать параметры в компилятор: команда -DBLAH=something будет работать так же, как приведенная выше директива.

• Условные операторы. Можно пометить отдельные фрагменты кода с помощью слов #ifdef, #if и #endif. Директива #ifdef MACRO проверяет, определено ли ма­кроопределение MACRO для препроцессора, а директива #if condition проверяет, является ли результат условия condition ненулевым. Для обеих директив в том случае, когда условие, следующее за директивой if, является ложным, препроцессор не передает компилятору текст программы, который расположен между директивами #if и #endif. Следует привыкнуть к этому, если вы собираетесь исследовать какой-либо код на языке C.

Приведу далее пример условной директивы. Когда препроцессор встречает такой код, он проверяет, есть ли макроопределение DEBUG, и если оно определено, передает компилятору строку, содержащую команду fprintf(). В противном случае препроцессор пропускает эту строку и продолжает обработку файла после директивы #endif:

#ifdef DEBUG

  fprintf(stderr, "This is a debugging message.\n");

#endif

примечание

Препроцессор C ничего не знает о синтаксисе языка C, переменных, функциях и других элементах. Он понимает только свои собственные макроопределения и директивы.

В Unix препроцессор C называется cpp, но можно также запускать его с помощью команды gcc -E. Однако вам нечасто понадобится запускать препроцессор как таковой.

15.1.3. Связывание с библиотеками

Компилятор C знает о вашей системе недостаточно для того, чтобы самостоятельно создать пригодную программу. Для построения завершенных программ вам необходимы библиотеки. Библиотека C является набором распространенных, заранее скомпилированных функций, которые можно встраивать в программу. Например, многие исполняемые файлы используют библиотеку math, поскольку она обеспечивает работу с тригонометрическими и другими функциями.

Библиотеки вступают в игру главным образом во время компоновки, когда программа-компоновщик создает исполняемый файл из объектных файлов. Например, если у вас есть программа, которая использует библиотеку gobject, но вы забыли указать компилятору о связывании с этой библиотекой, то появятся ошибки компоновщика, подобные этой:

badobject.o(.text+0x28): undefined reference to 'g_object_new'

Наиболее важные части этого сообщения выделены жирным шрифтом. Когда компоновщик проверял объектный файл badobject.o, ему не удалось найти функцию, которая выделена жирным шрифтом, и, как следствие, не удалось создать исполня­емый файл. В данном частном случае можно предположить, что вы забыли о библио­теке gobject, поскольку отсутствующая функция называется g_object_new().

примечание

Неопределенные ссылки не всегда означают, что вы упустили библиотеку. Один из объектных файлов команды может отсутствовать в команде компоновки. Но обычно достаточно легко понять, что отсутствует — библиотечные функции или объектные файлы.

Чтобы исправить эту ошибку, сначала вы должны отыскать библиотеку gobject, а затем использовать параметр компилятора -l, чтобы установить связь с библиотекой. Так же как и включаемые файлы, библиотеки разбросаны по всей системе (по умолчанию используется каталог /usr/lib), хотя большинство из них расположено в подкаталоге lib. В предыдущем примере основным файлом библиотеки gobject является libgobject.a, поэтому имя библиотеки — gobject. Объединяя все это, можно выполнить компоновку команды следующим образом:

$ cc -o badobject badobject.o -lgobject

Вы должны сообщать компоновщику о нестандартном расположении библиотеки; для этого применяется параметр -L. Допустим, что команде badobject необходим файл libcrud.a в каталоге /usr/junk/lib. Чтобы выполнить компиляцию и создать исполняемый файл, используйте команду, подобную этой:

$ cc -o badobject badobject.o -lgobject -L/usr/junk/lib -lcrud

примечание

Если вам необходимо отыскать в библиотеке некоторую функцию, применяйте команду nm. Будьте готовы к обширному отчету. Попробуйте, например, такую команду: nm libgobject.a. Вам может понадобиться команда locate, чтобы отыскать файл libgobject.a; многие версии системы теперь помещают библиотеки в подкаталоги, зависящие от архитектуры, внутри каталога /usr/lib.

15.1.4. Совместно используемые библиотеки

Библиотека, имя файла которой оканчивается на .a (например, libgobject.a), называется статической библиотекой. Когда вы связываете команду со статической библиотекой, компоновщик копирует машинный код из библиотеки в исполня­емый файл. Следовательно, для работы окончательного исполняемого файла не требуется наличие исходного файла библиотеки и, более того, поведение исполняемого файла никогда не меняется.