包含目录与 lib 目录概念问题

Question

链接到包含文件与链接到 lib 文件有什么区别？

我对 C/C++ 相当陌生，我很难弄清楚使用包含文件和静态 lib 文件调用函数之间的区别。在我看来，包含文件具有可以像 .lib 文件一样调用的函数。

原文由 foboi1122 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

在 C++（以及 C 和其他类似语言）中，函数被称为具有 声明 和 _定义_。

声明只是一个简短的声明，声明函数存在，以及它的接口是什么样的。考虑一个基本函数 add 将两个整数相加。它的声明可能如下所示：

 int add(int, int);

这意味着“存在一个函数 add 接受两个整数并返回一个整数”。尽管我们可以根据它的名称做出很好的猜测，但它并没有具体说明函数的实际作用。

函数的定义是我们准确定义函数 做 什么的地方。这可能是您认为的实际功能代码。以 add 函数为例：

 int add (int a, int b)
{
    return a + b;
}

那么这与你的问题有什么关系呢？好吧，假设我们在 math.cpp 中有许多数学函数：

 // math.cpp

int add (int a, int b)
{
    return a + b;
}

int sub(int a, int b)
{
    return a - b;
}

并且还假设我们决定在 main.cpp 的主要功能中使用其中的一些：

 // main.cpp

#include <iostream>

int main (int argc, char* argv[])
{
    std::cout << "1 + 2 = " << add(1, 2) << std::endl;
    std::cout << "8 - 3 = " << sub(8, 3) << std::endl;
}

如果您尝试按原样编译 main.cpp ，它会抱怨它不知道 add 和 sub 是什么。这是因为您试图在不声明它们存在的情况下使用它们——这正是声明的用途。因此，您可以执行以下操作：

 // main.cpp

#include <iostream>

int add(int, int);
int sub(int, int);

int main (int argc, char* argv[])
{
    std::cout << "1 + 2 = " << add(1, 2) << std::endl;
    std::cout << "8 - 3 = " << sub(8, 3) << std::endl;
}

这会起作用，但不是很灵活。如果我们添加一个新函数 mul ，我们需要将它的声明添加到 main.cpp 和其他所有 .cpp 使用它的文件（这是很多如果您有很多 .cpp 文件，请工作）。因此，我们所做的是将所有声明放入一个文件中（例如 math.h ），因此我们只需在一个位置维护声明列表。然后，我们只需将 math.h 包含到任何使用数学函数的文件中。这是头文件（又名包含文件）的目的。

这很好用，但可能会更好。事实上，我们有一个 main.cpp 文件和一个 math.cpp 文件，这两个文件都是在每次编译程序时编译的*。如果您的数学函数根本没有改变，那么最好编译一次，然后在重新编译时将预编译的定义插入到您的可执行文件中 main.cpp ？这正是 .lib 文件的目的。它们包含用于 定义 相关函数的预编译代码。您仍然需要包含文件来让您知道 lib 中存在哪些函数。

编译链接阶段的目的是把这些预编译的函数和你刚刚编译的函数，一起滚动到一个单独的可执行文件中。

本质上，您可以将静态库视为许多预定义函数的预编译代码，并将其匹配的包含文件视为一种工具，让任何想要使用这些函数的代码知道哪些可用以及它们的描述是什么。

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\* 这并不完全正确，但对于我们这里的目的来说已经足够了。

原文由 Mac 发布，翻译遵循 CC BY-SA 3.0 许可协议

Answer 2

包含文件通常包含符号（函数、变量）的声明。这让编译器知道名称已定义（在标头中）或其他地方（在声明的情况下）：

 a.h:

void a_useful_function(); //declaration

但你也可以有一个定义：

 a.h:

void a_useful_function()
{
    //... do something
}

库是通常由标头公开的功能的累积。标头通常是您将链接到的库的接口。

存在只有标头的库，但是它们的声明和定义代码在同一个文件中。

您在问题中提到包含目录。包含目录是编译器搜索以解析 #include "a.h" 预处理器指令的位置。

但也有一些库目录，链接器会在其中搜索所需的库，这些库通常会为您的标头中的声明提供实现（定义）。

原文由 David 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议