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關於環境變數 C++ include搜尋路徑,lib庫搜尋路徑

OneCoder在學習C++的過程中,在研究Windows下Eclipse for C/C++開發環境的過程中遇到的一些關於C++環境變數的一些問題。在網上搜索一番,得到下面的文章,與大家分享。
轉自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_93b45b0f01011nrz.html

環境變數

系統環境變數

我們知道,我們經常要設定一些環境變數,系統環境變數我們非常容易理解。其實我們在windows中經常容易接觸。其實環境變數是一個非常廣泛的一個概念,它與web應用程式中的web.config所處的角色很像。什麼意思呢?就是說,程式(系統或應用)要執行的時候,它的基本業務邏輯可能是一定的,但是實現業務邏輯的時候有些設定性的東西卻可以改變程式很多。如web應用程式,編譯之後他的業務邏輯基本不會發生改變,但是如果你更改一些web.config中的引數,程式的執行就會發生相應的改變。這些設定。就像電視機上面調製一樣。改變了設定會得到某些不同。
那麼環境變數可以理解成設定的一種,為什麼有不直接稱為設定呢?因為它處於一種被動的境地。越多說越糊塗。
最常見的環境變數莫過於PATH,和ClassPATH,這個在設定jdk的時候就需要設定,這裡的PATH變數指的是,當系統的介面接收到一個程式啟動命令的時候,除了預設在當前目錄下尋找那個可執行檔案意外,還需要到那些地方尋找。有了這個設定,你就不需要一定要進入那個目錄才能執行那個程式了。ClassPATH變數也差不多,它設定的是那些類似於動態庫的路徑,也就是說,程式在執行的時候,發現要引入動態庫,那樣就要在這個變數指定的地方去找。
在linux中,系統也有一個PATH變數。其實系統有一個檔案是專門記錄那些環境變數的。
1)/etc/profile,系統登入會執行這個檔案在當前環境中引入那些變數。
2)還有  /home/ali/.bashrc 這個檔案,簡單的來說,/etc/profile是對全域性有效的,而./bashrc是對當前使用者有效.
3)還有一種設定方法,就是通過終端命令直接修改,我們知道前面兩個檔案其作用的方式就是當程式進入狀態的時候,他們會被執行引入到當前空間,那麼在當前狀態下就會有這些變數,程式也就是可以使用它們。那麼如果我們直接在記憶體中修改該他們,就可以起到暫時的作用。

程式環境變數



根據前面我們說過環境變數的作用和意義,就很容易推出,普通的程式也可以有環境變數。按照前面系統的環境變數起作用的模式。應用程式,也可以有一些配置檔案來持久儲存這些環境變數,在程式執行的時候,這些變數會通過某種方式進入程式執行的空間,這樣程式執行的時候就可以使用這些變量了。而同樣,我們可以改變這些變數來“適量”的改變我們的程式。
GCC就是這樣一個程式。很多時候,應用程式需不需要環境變數機制,關鍵看他是否有很多的選擇性,GCC就是一個這樣的程式。
最常用GCC環境變數的就是include搜尋路徑,以及庫搜尋路徑。他們分別在編譯和連線的時候使用。
他們的使用背景是:

include搜尋路徑

通常,使用C/C++進行開發程式的時候,會使用標頭檔案,並且有標頭檔案的實現檔案,這個時候有三類檔案,使用標頭檔案的原始檔,標頭檔案,實現標頭檔案的原始檔。編譯的時候,標頭檔案和原始檔一起就可以了。通常他們是在同一目錄下的。所以不會有什麼問題。
但是,當你使用到了系統自身的一些標頭檔案的時候,你需要引入一些標頭檔案,而這些檔案不在當前目錄下,使用絕對地址是一個辦法,但是是一個極差的辦法。所以GCC就有一個搜尋機制。就是在規定的那些資料夾下,搜尋你所引入的那個標頭檔案。這樣解決了問題。這個環境變數叫著CPLUS_INCLUDE_PATH。屬於GCC,與系統無關。我們看看GCC標頭檔案搜尋路徑

標頭檔案:
1.#include “headfile.h”
搜尋順序為:
①先搜尋當前目錄
②然後搜尋-I指定的目錄
③再搜尋gcc的環境變數CPLUS_INCLUDE_PATH(C程式使用的是C_INCLUDE_PATH)
④最後搜尋gcc的內定目錄

/usr/include
/usr/local/include
/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.1.1/include

各目錄存在相同檔案時,先找到哪個使用哪個。
2.       #include <headfile.h>
①先搜尋-I指定的目錄
②然後搜尋gcc的環境變數CPLUS_INCLUDE_PATH
③最後搜尋gcc的內定目錄

/usr/include
/usr/local/include
/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.1.1/include

與上面的相同,各目錄存在相同檔案時,先找到哪個使用哪個。這裡要注意,#include<>方式不會搜尋當前目錄!

雖然搜尋了GCC自定義的環境變數目錄之後,下一個的內定目錄,就應該是作業系統有關這種標頭檔案的定義。這種推導很正確。事實上就算不是這樣的。GCC標頭檔案搜尋模式,也是按照先“專”後“寬”的模式,也就是說,大部分都是使用自己的一套,所以基本都能找到,可能真有一些是那些大家共有的標頭檔案。所以,這裡的內定目錄其實與繼承作業系統的目錄的意思沒有多大區別。

這裡要說下include的內定目錄,它不是由$PATH環境變數指定的,而是由g++的配置prefix指定的(知道它在安裝g++時可以指定,不知安裝後如何修改的,可能是修改配置檔案,需要時再研究下):

-bash-3.2$ g++ -v
Using built-in specs.
Target: x86_64-redhat-linux
Configured with: ../configure --prefix=/usr --mandir=/usr/share/man --infodir=/usr/share/info --enable-shared --enable-threads=posix --enable-checking=release --with-system-zlib --enable-__cxa_atexit --disable-libunwind-exceptions --enable-libgcj-multifile --enable-languages=c,c++,objc,obj-c++,java,fortran,ada --enable-java-awt=gtk --disable-dssi --enable-plugin --with-java-home=/usr/lib/jvm/java-1.4.2-gcj-1.4.2.0/jre --with-cpu=generic --host=x86_64-redhat-linux
Thread model: posix
gcc version 4.1.2 20080704 (Red Hat 4.1.2-46)

在安裝g++時,指定了prefix,那麼內定搜尋目錄就是:

Prefix/include
Prefix/local/include
Prefix/lib/gcc/--host/--version/include

編譯時可以通過-nostdinc++選項遮蔽對內定目錄搜尋標頭檔案。


庫搜尋路徑:

在編譯之後,程式要進行連結操作,前面指出,連結不管是動態和是靜態,GCC這個程式,必須確認“真的有”那些標頭檔案的實現。於是就需要定位找到那些檔案。與include的情景差不多。使用絕對目錄是可以的,但不適於管理。於是就出現了lib搜尋路徑這個環境變數。LIBRARY_PATH。
他們的搜尋路徑為:
庫檔案:
編譯的時候:
①gcc會去找-L
②再找gcc的環境變數LIBRARY_PATH
③再找內定目錄 /lib /usr/lib /usr/local/lib 這是當初compile gcc時寫在程式內的(不可配置的?)

執行時動態庫的搜尋路徑
(不要把這個和庫的搜尋路徑混淆了,這裡程式執行的時候有linux系統/usr/bin/ld程式控制的過程,這裡只是順帶介紹。以完整程式整個生命週期。編譯、連結、啟動,裝載(包括動態裝載)、執行):
動態庫的搜尋路徑搜尋的先後順序是:
①編譯目的碼時指定的動態庫搜尋路徑(這是通過gcc 的引數"-Wl,-rpath,"指定。當指定多個動態庫搜尋路徑時,路徑之間用冒號":"分隔)
②環境變數LD_LIBRARY_PATH指定的動態庫搜尋路徑(當通過該環境變數指定多個動態庫搜尋路徑時,路徑之間用冒號":"分隔)
③配置檔案/etc/ld.so.conf中指定的動態庫搜尋路徑;
④預設的動態庫搜尋路徑/lib;
⑤預設的動態庫搜尋路徑/usr/lib。

我們在來對GCC這個命令的這一方面進行總結一下。
編譯的時候使用-I命令可以裝入include搜尋路徑。
連線的時候使用-l  -L命令可以裝入連線搜尋路徑或檔案
執行的時候。在當初編譯連線時候使用-Wl 這個可以裝入動態庫的搜尋路徑。