4. Legarea executabilelor folosind biblioteci externe

În secțiunea anterioară, Compilarea unui program din fișiere multiple am compilat fișierul ~/support/compile-multiple/main.c, care conține:

#include <stdio.h>
#include "algorithms.h"

int main(void)
{
    int n;

    printf("gimme number and i'll give you factorial: ");
    scanf("%d", &n);

    printf("%d! = %u\n", n, factorial(n));
    printf("%d! = %u\n", n + 1, factorial(n + 1));
    return 0;
}

În acest cod sursă am apelat 2 funcții diferite printf și factorial. Găsim implementarea funcției factorial în fișierul algorithms.c:

unsigned int factorial(int n)
{
    unsigned int fact = 1;

    while (n > 0) {
        fact *= n;
        n--;
    }

    return fact;
}

Găsim implementarea funcției printf în biblioteca standard C (C Standard Library). Pentru a folosi funcția printf în fișierul main.c, am inclus fișierul header stdio.h.

O bibliotecă este un fișier în care găsim o colecție de funcții generale, pe care le putem folosi în programele noastre, dar pe care nu le-am scris noi.

Atunci când am legat fișierele obiect main.o și algorithms.o în executabilul algorithms, am legat, de fapt, fișierele obiect main.o, algorithms.o și biblioteca standard C. Compilatorul GCC leagă implicit această bibliotecă la executabilul final. Diagrama de mai jos arată cum se întâmplă acest lucru:

Există alte biblioteci (precum math, ncurses) pe care compilatorul nu le leagă implicit la programele noastre.

În continuare vom compila un fișier cod sursă care folosește biblioteca math pentru a calcula rădăcina pătrată a unui număr întreg.

4.1. Inspectarea fișierelor

Intrăm în directorul ~/support/compile-with-lib folosind comanda cd, unde găsim fișierul squared_root.c:

student@uso:~$ cd ~/support/compile-with-lib/
student@uso:~/support/compile-with-lib$ ls
squared_root.c

Afișăm conținutul fișierului squared_root.c, folosind comanda cat:

student@uso:~/support/compile-with-lib$ cat squared_root.c
#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void)
{
    int n;

    printf("gimme a number and i'll give its square root: ");
    scanf("%d", &n);

    printf("here you go: %f\n", sqrt(n));

    return 0;
}

Linia #include <math.h> a fost scrisă pentru că în acest fișier cod sursă folosim funcția sqrt din biblioteca math. Spunem că includem fișierul header asociat bibliotecii math în fișier.

În continuare vom vedea cum compilăm fișierul squared_root.c astfel încât să obținem un executabil care calculează rădăcina pătrată a unui număr întreg citit de la tastatură.

4.2. Compilarea fișierelor

Compilăm fișierul main.c, folosind comanda gcc, ca în secțiunea Compilarea codului sursă într-un executabil cu nume diferit:

student@uso:~/support/compile-with-lib$ gcc -o squared_root squared_root.c
/tmp/ccp4kfvm.o: In function `main`:
squared_root.c:(.text+0x48): undefined reference to `sqrt`
collect2: error: ld returned 1 exit status

Eroarea undefined reference to `sqrt` apare din cauză că în fișierul squared_root.c folosim funcția sqrt, dar compilatorul nu știe unde să caute implementarea ei. Corectăm eroarea folosind opțiunea -lm pentru gcc:

student@uso:~/support/compile-with-lib$ gcc -o squared_root squared_root.c -lm
student@uso:~/support/compile-with-lib$ ls
squared_root  squared_root.c

Opțiunea -lm este formată prin alipirea opțiunii -l (library, bibliotecă) cu m (math). În cazul bibliotecii math trebuie folosită prescurtarea m, pentru alte biblioteci va fi diferit.

Rulăm executabilul squared_root ca să verificăm că funcționează:

student@uso:~/support/compile-with-lib$ ./squared_root
gimme a number and i'll give its square root: 15
here you go: 3.872983

Legarea bibliotecii math la executabilul squared_root se face după ce fișierul squared_root.c a fost compilat. Cu alte cuvinte, putem compila mai întâi fișierul squared_root.c până la un fișier obiect și după să îl legăm la biblioteca math, ca în exemplul de mai jos:

student@uso:~/support/compile-with-lib$ gcc -c squared_root.c
student@uso:~/support/compile-with-lib$ gcc -o squared_root squared_root.o -lm
student@uso:~/support/compile-with-lib$ ./squared_root
gimme a number and i'll give its square root: 15
here you go: 3.872983

Vedem acești pași și în diagrama de mai jos:

4.3. Exerciții

Înainte să începeți exercițiile, rulați comanda sudo apt-get install libncurses5-dev libncursesw5-dev. Aceasta are rolul de a instala biblioteca grafică ncurses pe sistemul vostru, bibliotecă folosită de programul hello_world.c.

1. Intrați în directorul ~/support/compile-with-lib-ex.

2. Inspectați fișierul hello_world.c și identificați linia din program care ne arată că programul folosește biblioteca ncurses.

3. Compilați programul, legați-l la biblioteca ncurses și creați executabilul hello_world.

4. Verificați că programul hello_world funcționează.

Hint

Pentru a lega programul la biblioteca ncurses folosiți opțiunea -lncurses.