Прежде чем вы начнете читать рецепты, обязательно прочтите следующие вводные разделы. Я объясню некоторую базовую терминологию, дам обзор инструментов командной строки, систем сборки и IDE, описываемых в этой главе, и покажу примеры исходного кода.
Даже если вы будете использовать систему сборки или IDE, вы должны начать с чтения рецептов по сборке из командной строки: эти рецепты представляют некоторые важные концепции, которые потребуются для понимания материала в дальнейшей части этой главы.
Базовая терминология Три базовых инструмента, используемых для сборки приложений С++, — это компилятор, компоновщик и архиватор (или библиотекарь). Набор этих программ и, возможно, других инструментов называется инструментарием.
Компилятор принимает на входе исходные файлы на C++ и создает объектные файлы, которые содержат смесь исполняемого машинного кода и символьных ссылок на функции и данные. Архиватор на входе принимает набор объектных файлов и создает статическую библиотеку, или архив, который просто является подборкой объектных файлов, собранных для удобства использования вместе. Компоновщик принимает на входе набор объектных файлов и библиотек и разрешает их символьные ссылки, создавая либо исполняемый файл, либо динамическую библиотеку. Грубо говоря, компоновщик выполняет работу по сопоставлению каждого использования символа с его определением. Когда создается исполняемый файл или динамическая библиотека, то говорят, что они компонуются (линкуются) используемые при их построении библиотеки называются прилинкованными.
Исполняемый файл, или приложение, — это просто любая программа, которая может выполняться операционной системой. Динамическая библиотека, также называемая совместно используемой библиотекой, похожа на исполняемый файл, за исключением того, что она не может исполняться самостоятельно. Она состоит из тела машинного кода, которое загружается в память после запуска приложения, и может использоваться одним или несколькими приложениями. В Windows динамические библиотеки также называются динамически подключаемыми библиотеками (dynamic link libraries (DLL)).
Объектные файлы и статические библиотеки, от которых зависит исполняемый файл, требуются только при сборке исполняемого файла. Однако динамические библиотеки, от которых зависит исполняемый файл, должны иметься в системе пользователя при запуске исполняемого файла.
Таблица 1.1 приводит расширения файлов, обычно связанные с этими четырьмя базовыми типами файлов в Microsoft Windows и Unix. Когда я упоминаю файл, имеющий в Windows и Unix различные расширения, я иногда опускаю расширение, если оно ясно из контекста.
Табл. 1.1. Расширения файлов в Windows и Unix
| Тип файла | Windows | Mac OS X | Другие Unix |
| Объектные файлы | .obj | .o | .o |
| Статические библиотеки | .lib | .a | .a |
| Динамические библиотеки | .dll | .dylib | .so |
| Исполняемые файлы | .exe | Нет расширения | Нет расширения |
В этой главе, когда я говорю Unix, я также имею в виду и Linux.
При сборке примеров из этой главы ваши инструменты будут создавать большое количество вспомогательных файлов с расширениями, не приведенными в табл. 1.1. Если я не указываю другого, вы можете игнорировать эти файлы. Если вы действительно хотите знать, для чего они нужны, обратитесь к документации по вашему инструментарию.
IDE и системы сборки Компилятор, компоновщик и архиватор — это инструменты командной строки, что означает, что они предназначены для запуска из оболочки, такой как bash в Unix или cmd.exe в Microsoft Windows. Имена входных и выходных файлов, а также вся остальная необходимая настроечная информация передаются в компилятор, компоновщик и архиватор как текст в командной строке. Однако вызов этих команд вручную довольно утомителен. Даже для небольших проектов может быть сложно запомнить параметры командной строки для каждого инструмента и порядок, в котором исходные и двоичный файлы проекта должны компилироваться и компоноваться. При изменении одного исходного файла вы должны определить, какие объектные файлы требуется перекомпилировать, какие статические библиотеки требуется обновить и какие исполняемые файлы или динамические библиотеки требуется перекомпоновать. Если вы пересоберете больше файлов, чем требуется, вы зря потратите время, а если пересоберете не все требуемые, то получите ошибки при сборке или неработоспособное приложение. В случае больших проектов на С++, которые могут включать тысячи отдельных файлов, включая исходные файлы, объектные файлы, библиотеки и исполняемые файлы, сборка из командной строки просто невозможна.
Имеется два основных подхода к сборке больших приложений на С++.
• IDE предоставляет графический интерфейс для организации набора исходных файлов и описания двоичных файлов, которые из них должны быть сгенерированы. После указания этой информации вы можете сгенерировать двоичные файлы просто выбрав в меню или на панели инструментов
