首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >C语言为什么只需要include<stdio.h>就能使用里面声明的函数?

C语言为什么只需要include<stdio.h>就能使用里面声明的函数?

作者头像
编程珠玑
发布2020-05-08 15:36:04
1.2K0
发布2020-05-08 15:36:04
举报
文章被收录于专栏:编程珠玑编程珠玑

有人问:C语言为什么只需要include<stdio.h>就能使用里面声明的函数?这是一个看起来非常简单的问题,但是很多初学者,甚至学了很久的人都可能没有搞明白。

为什么包含即可用?

要明白包含即可用的原因,就必须讲到C语言代码是如何变成可执行文件的了,这里可以参考《hello程序是如何变成可执行文件的》。这里使用#include指令,在预编译之后,相当于把文件里面的内容都放到.c中了。

//hello.c
#include<stdio.h>
int main(void)
{
    printf("hello,编程珠玑\n");
    return 0;
}

这一点也很容易验证:

$ gcc -E -o hello.i hello.c

执行完成之后,就可以看到hello.i里面涵盖了stdio.h中所有的内容。所以实际上,你只是在你的.c中声明了这些函数,既然声明了,那么你就可以使用。但是你要想真正用到它,还需要找到它的定义。这是在链接阶段做的事情。

链接的时候,链接器会知道,诶,你这个程序需要printf函数啊?好的,我去libc.so里面找找,看看有没有哈。,巧了,还真有,恭喜你可以用。所以,这是一个,你用了,然后编译器帮你找了,而且还找到了的巧合事件而已。

包含就够吗?

当然不够!

这个事情表面上看起来理所当然。但是有一个非常重要的前提:

  • 编译器默认链接了libc库(或者类似的库)

如果没有这个前提,就不会是包含即可用。

实际上,这一点我已经在《一个奇怪的链接问题》中提到过了。看一下下面的代码:

//pow.c
//来源:公众号【编程珠玑】
//作者:守望先生
#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main(void)
{
    double pow(double x, double y);
    double a = 2;
    double c = pow(a,4);
    printf("%f ^ 4 = %f\n",a,c);
    return 0;
}

用下面的命令已经不能直接编译出来了:

$ gcc -o pow pow.c
/tmp/ccnou5WK.o: In function `main':
pow.c:(.text+0x2f): undefined reference to `pow'
collect2: error: ld returned 1 exit status

所以说,并不是包含了就可以用。在这种情况下,你必须告诉它,我要用pow函数,并且你要去math库找,于是,按照下面的方式进行编译链接:

$ gcc -o pow pow.c -lm 

就可以了。(-lm表示需要链接math库)

当然了,对于C++,使用pow函数不用链接math库也是可以的,为什么呢?请移步这里《C++为什么不需要单独链接math库?》。

不包含可以用吗?

那么一定要包含才可以使用吗?并非如此。前面说过了,包含不过是使用里面的声明,既然如何,我们自己声明怎么样?看下面的代码:

//hello.c,没有包含stdio.h
int printf (const char *__restrict __format, ...);
//extern int printf (const char *__restrict __format, ...);
int main(void)
{
    printf("hello,编程珠玑\n");
    return 0 ;
}

同样可以好好运行,因为你可以自己声明或者指定为外部声明。不过这样不建议,因为一旦出现自己声明的与实际的不符合,就可能导致意料不到的事情发生。

总结

stdio.h里面的函数,包含即可用,只是巧合而已。包含并调用,只是表明你要用,而能不能用,取决于你有没有。通常stdio.h中的函数,基本都在libc库中,因此都可以用。不包含,但是自己声明调用,同样可以用,当然并不推荐这样做。

所以最终决定你能不能用,是要看自己有没有定义以及其他地方有没有定义。

为便于理解,本文不涉及太多具体的编译链接知识,有兴趣的可以自行扩展。

本文参与 腾讯云自媒体分享计划,分享自微信公众号。
原始发表:2020-05-06,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 编程珠玑 微信公众号,前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体分享计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 为什么包含即可用?
  • 包含就够吗?
  • 不包含可以用吗?
  • 总结
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档