關於靜態庫的連線問題

如果想理解大型程式的構建必須完全理解linker階段到底做了哪些工作；一下拋磚引玉，一些個人的理解。

提前知識:linxu下目標檔案格式（elf）:

1.可重定位目標檔案； //你可以暫時理解為通常說的.o
2.可執行目標檔案； //你可以單純的理解為.exe
3.共享庫；

首先對於基本的程式編譯步驟大致可以分為如下：

比如正常編譯乙個a.c檔案:
gcc -c a.c // 產生a.o
gcc -o a a.o // 產生a（elf）
預編譯：
cpp a.c a.i; //簡單的巨集替換； 
編譯： //將進行巨集替換之後的檔案轉換成特定的彙編檔案；
cc1 a.i -o a.s
彙編：as -o main.o main.s //將彙編好的檔案轉化成對應的.o格式檔案；//主要是為了連線程式便利。
連線：（簡單的說就是將一堆.o 生成.a .so 或者.out分別對應靜態庫動態庫以及可執行檔案）
假設有如下三個 a.o , b.o, c.o; main.o(使用a.o , b.o, c.o,並且由主入口函式，也就是所謂的main)則對應的編譯

main： gcc -wall -g -o  main  main.o a.o b.o c.o

; //-g指示可調式, -wall指示出錯顯示更多錯誤資訊；
lib.a: ar rcs a.o b.o c.o
; lib.so:
//注意編譯.so的時候一定需要帶的-fpic選項
gcc -g -c -fpic -wall a.c b.c c.c
gcc -g -c -shared -o libfoo.so a.o b.o c.o

![這裡寫描述](

至於各個節的意義需要自己掌握，對於理解程式的編譯執行包括庫的製作都很重要。

理解elf檔案格式之後:

對應的每一節都是os所說的符號表示，也就是讓os或者在連線時候可以通過制定的符號，找到你想要的資訊：
符號主要分為如下三類：
1. 全域性（全域性函式 以及 變數）
2 . 區域性（static定義的函式以及變數，僅供內部呼叫）
3. 外部 （供外部呼叫的函式）
linux下靜態庫主要的好處就是盡可能的減少了**所佔磁碟 記憶體的空間，最簡單的例子就是比如c語言所定義的一大堆標準庫，你在實際的編譯的時候，你的可執行**都會把你所引用的標準庫中所有函式加進去即使你只用到了乙個，靜態庫由此而生，其實也就是對應符號的外部引用；
比如如下過程：
gcc -c a.c b.c 
ar rcs lib.a a.o b.o ; // 生成.a
gcc -o main main.o lib.a // main.c 呼叫lib.a 
聯結器主要完成的工作如下：(姑且把main稱作目標檔案, lib.a稱為儲存文件)
link解析時主要有如下三個集合：
e: 存放用於生成最後可執行檔案的 符號集合;
u:（引用但尚未定義的符號集合）
d:(支援外部引用的符號集合)
在執行上述操作的時，主要完成以下，link從左往右讀取main.o發現是目標檔案，則將其存放入e集合中，並且把引用尚未定義的放入結合u中，以及定義的放入d中，接著掃瞄lib.a，把支援外部引用的部分放到d中,並與e中相比較，如果出現引用但尚未定義的，則把lib.a中的相應符號部分放入e中捨去其餘的部分，這樣就起到了只複製呼叫部分。
也正是因為執行流程如下，所以需要特別注意編譯連線時候的檔案的順序，如果把a依賴於b則必須把b放在後面，如果把b放在了前面則會導致u集合為空，而後面再匯入a的時候出現undefined reference的錯誤。

特獻上全部流程：

a.cpp內容如下：
int atime = 0;
int sum(int a,int b)
b.cpp內容：
int btime = 0;
int sum_func(int a,int b)
func.h內容：
extern
int sum(int a,int b);
extern
int sum_func(int a,int b);
main.c內容：
#include
#include"func.h"
using
std::cout;
using
std::endl;
int main()
編譯過程：
g++ -c a.cpp b.cpp
g++ -c main.cpp
ar src libsum.a a.o b.o
g++ -static -o main main.o libsum.a
//g++ -static -o main libsum.a main.o 
會出現如下問題：
unrefernced defined function: sum, sum_func; 
![這裡寫描述](

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