यदि मैं संकलित करते समय मुझे किसी सी प्रोग्राम में शामिल करता है <stdlib.h>या <stdio.h>नहीं करता है, लेकिन मुझे उदाहरण के लिए, gcc <math.h>का उपयोग करके लिंक करना होगा -lm:
gcc test.c -o test -lmइसका क्या कारण है? मुझे गणित पुस्तकालय को स्पष्ट रूप से क्यों जोड़ना है लेकिन अन्य पुस्तकालयों को नहीं?
जवाबों:
में काम करता है stdlib.hऔर stdio.hमें कार्यान्वयन है libc.so(या libc.aस्थिर जोड़ने के लिए), (जैसे कि जो डिफ़ॉल्ट रूप से अपने निष्पादन में जुड़ा हुआ है -lcनिर्दिष्ट किया गया)। GCC को निर्देश दिया जा सकता है कि वह इस स्वचालित लिंक से -nostdlibया -nodefaultlibsविकल्पों से बचें ।
गणित math.hमें libm.so(या libm.aस्थैतिक लिंकिंग के लिए) कार्यान्वयन हैं , और libmडिफ़ॉल्ट रूप से लिंक नहीं है। इसके libm/ libcविभाजन के ऐतिहासिक कारण हैं , उनमें से कोई भी बहुत ठोस नहीं है।
दिलचस्प बात यह है कि सी ++ रनटाइम की libstdc++आवश्यकता होती है libm, इसलिए यदि आप जीसीसी ( g++) के साथ सी ++ प्रोग्राम को संकलित करते हैं , तो आप स्वचालित रूप से libmलिंक हो जाएंगे ।
याद रखें कि सी एक पुरानी भाषा है और एफपीयू अपेक्षाकृत हाल की घटना है। मैंने पहली बार C को 8-बिट प्रोसेसर पर देखा था जहाँ 32-बिट पूर्णांक अंकगणित करने के लिए बहुत काम था। इन कार्यान्वयन में से कई भी नहीं किया है एक चल बिन्दु गणित पुस्तकालय उपलब्ध है!
यहां तक कि पहले 68000 मशीनों (मैक, अटारी एसटी, अमीगा) पर, फ़्लोटिंग पॉइंट कॉप्रोसेसर्स अक्सर महंगे ऐड-ऑन थे।
वह सब फ़्लोटिंग पॉइंट गणित करने के लिए, आपको एक बहुत बड़े आकार के पुस्तकालय की आवश्यकता थी। और गणित धीमा होने वाला था। इसलिए आपने शायद ही कभी तैरने का इस्तेमाल किया हो। आपने पूर्णांक या स्केल किए गए पूर्णांक के साथ सब कुछ करने का प्रयास किया। जब आपको math.h को शामिल करना था, तो आपने अपने दांत पीस लिए। अक्सर, आप इससे बचने के लिए अपने स्वयं के सन्निकटन और लुकअप टेबल लिखेंगे।
लंबे समय से व्यापार-बंद अस्तित्व में था। कभी-कभी "फास्टमथ" या इस तरह के गणित पैकेजों की प्रतिस्पर्धा होती थी। गणित के लिए सबसे अच्छा समाधान क्या है? वास्तव में सटीक लेकिन धीमी गति से सामान? गलत लेकिन तेज? ट्रिग फ़ंक्शंस के लिए बड़ी टेबल? यह तब तक नहीं था जब तक कि कंप्यूटर में कोप्रोसेसरों की गारंटी नहीं दी गई थी कि अधिकांश कार्यान्वयन स्पष्ट हो गए थे। मुझे लगता है कि कुछ प्रोग्रामर अभी वहाँ कहीं है, एक एम्बेडेड चिप पर काम कर रहा है, यह तय करने की कोशिश कर रहा है कि कुछ गणित की समस्या को संभालने के लिए गणित पुस्तकालय में लाया जाए या नहीं।
इसलिए गणित मानक नहीं था । कई या शायद अधिकांश कार्यक्रमों ने एक फ्लोट का उपयोग नहीं किया। यदि FPUs हमेशा आसपास होते थे और फ्लोट्स और डबल्स हमेशा ऑपरेट करने के लिए सस्ते होते थे, तो इसमें कोई शक नहीं कि "स्टैडम" होता।
libmडिफ़ॉल्ट रूप से लिंक क्यों नहीं किया गया है, लेकिन गणित C89 से मानक था और इससे पहले, K & R ने इसे वास्तविक रूप से मानकीकृत किया था, इसलिए आपकी "stdmath" टिप्पणी का कोई मतलब नहीं है।
हास्यास्पद ऐतिहासिक प्रथा के कारण जिसे कोई ठीक करने को तैयार नहीं है। C और POSIX द्वारा आवश्यक सभी फ़ंक्शंस को एक ही लाइब्रेरी फ़ाइल में समेकित करने से न केवल इस सवाल को बार-बार पूछे जाने से बचना होगा, बल्कि डायनेमिक लिंकिंग के दौरान समय और मेमोरी की महत्वपूर्ण मात्रा भी बच जाएगी, क्योंकि .soलिंक की गई प्रत्येक फ़ाइल को फाइलसिस्टम ऑपरेशन की आवश्यकता होती है इसे खोजने और खोजने के लिए, और इसके स्थैतिक चर, स्थानांतरण, आदि के लिए कुछ पृष्ठ।
एक कार्यान्वयन जहां सभी कार्य एक पुस्तकालय और में हैं -lm, -lpthread, -lrt, आदि विकल्प सभी में कोई-ऑप्स (या खाली करने के लिए लिंक कर रहे हैं .aफ़ाइलें) पूरी तरह से है POSIX अनुरूप और निश्चित रूप से बेहतर।
नोट: मैं POSIX के बारे में बात कर रहा हूं क्योंकि C खुद ही इस बारे में कुछ भी निर्दिष्ट नहीं करता है कि कंपाइलर कैसे लगाया जाता है। इस प्रकार आप केवल gcc -std=c99 -lmकार्यान्वयन-विशिष्ट तरीके के रूप में व्यवहार कर सकते हैं संकलक व्यवहार के लिए संकलक को आमंत्रित किया जाना चाहिए।
straceडायनामिक लिंकिंग पर कितना स्टार्टअप का समय बिताया जाता है, यह देखने के लिए समय निर्धारण विकल्पों में से एक का उपयोग करें, या ./configureऐसी प्रणाली पर चलने की तुलना करें जहां सभी मानक उपयोगिताओं को स्थिर-लिंक बनाम एक से जोड़ा जाता है जहां वे डायनामिक-लिंक्ड हैं। यहां तक कि मुख्यधारा के डेस्कटॉप ऐप डेवलपर्स और सिस्टम इंटीग्रेटर्स गतिशील लिंकिंग की लागतों से अवगत हैं; यही कारण है कि प्रीलिंक जैसी चीजें मौजूद हैं। मुझे यकीन है कि आप उन कुछ पत्रों में बेंचमार्क पा सकते हैं।
-lm स्वीकार करने की आवश्यकता होती है और ऐसे अनुप्रयोग जो गणित के इंटरफेस का उपयोग करते हैं -lm, उन्हें अवश्य उपयोग करना चाहिए , लेकिन यह कंपाइलर कमांड द्वारा संभाला एक आंतरिक विकल्प हो सकता है (या यहां तक कि अनदेखा किया जा सकता है), वास्तविक लाइब्रेरी फ़ाइल नहीं। या यह सिर्फ एक खाली .aफाइल हो सकती है यदि इंटरफेस मुख्य परिवाद में हैं।
strace -ttआसानी से आपको गतिशील लिंकिंग पर बिताया गया समय दिखाएगा। यह सुंदर नहीं है। और लिनक्स पर, निरीक्षण करने /proc/sys/smapsसे आपको अतिरिक्त पुस्तकालयों की मेमोरी ओवरहेड दिखाई देगी।
क्योंकि time()और कुछ अन्य फ़ंक्शंस builtinसी लाइब्रेरी ( libc) में ही परिभाषित हैं और GCC हमेशा लिबास से लिंक करता है जब तक कि आप -ffreestandingसंकलन विकल्प का उपयोग नहीं करते हैं । हालाँकि गणित के कार्य जीवित रहते हैं, libmजो गुप्त रूप से जुड़े हुए नहीं होते हैं।
एक स्पष्टीकरण यहाँ दिया गया है :
इसलिए यदि आपका प्रोग्राम गणित के कार्यों और सहित का उपयोग कर रहा है
math.h, तो आपको-lmध्वज को पास करके गणित पुस्तकालय को स्पष्ट रूप से लिंक करना होगा । इस विशेष पृथक्करण का कारण यह है कि गणितज्ञ अपने गणित की गणना के तरीके के बारे में बहुत चुस्त हैं और वे मानक कार्यान्वयन के बजाय गणित के अपने स्वयं के कार्यान्वयन का उपयोग करना चाह सकते हैं। अगर गणित के कार्यों में गांठ पड़ गई तोlibc.aऐसा करना संभव नहीं होगा।
[संपादित करें]
मुझे यकीन नहीं है कि मैं इससे सहमत हूं, हालांकि। यदि आपके पास एक पुस्तकालय है जो प्रदान करता है, कहता है, sqrt()और आप इसे मानक पुस्तकालय से पहले पास करते हैं, तो एक यूनिक्स लिंकर आपके संस्करण को ले जाएगा, है ना?
sqrtअपरिभाषित व्यवहार के साथ एक कार्यक्रम में अपने स्वयं के फ़ंक्शन (गैर-स्थिर) नाम दिए गए हैं।
-lmपूरी तरह से वैकल्पिक है। किसी भी विचार
जीसीसी के लिए एक परिचय में बाहरी पुस्तकालयों को जोड़ने की गहन चर्चा है - बाहरी पुस्तकालयों के साथ जोड़ना । यदि कोई पुस्तकालय मानक पुस्तकालयों (जैसे stdio) का सदस्य है, तो आपको उन्हें लिंक करने के लिए संकलक (वास्तव में लिंकर) को निर्दिष्ट करने की आवश्यकता नहीं है।
EDIT: कुछ अन्य उत्तरों और टिप्पणियों को पढ़ने के बाद, मुझे लगता है कि libc.a संदर्भ और libm संदर्भ है कि यह दोनों के लिंक के बारे में बहुत कुछ कहना है कि दोनों अलग क्यों हैं।
ध्यान दें कि 'libm.a' (गणित पुस्तकालय) में कई फ़ंक्शन 'math.h' में परिभाषित हैं, लेकिन libc.a में मौजूद नहीं हैं। कुछ हैं, जो भ्रामक हो सकते हैं, लेकिन अंगूठे का नियम यह है - सी लाइब्रेरी में उन कार्यों को शामिल किया गया है जो एएनएसआई तय करते हैं, मौजूद होना चाहिए, ताकि आपको केवल एएनएसआई फ़ंक्शन का उपयोग करने की आवश्यकता न हो। इसके विपरीत, `libm.a 'में अधिक कार्य होते हैं और अतिरिक्त कार्यक्षमता का समर्थन करते हैं जैसे एफपी त्रुटियों के मामले में मैथेरर कॉल-बैक और व्यवहार के कई वैकल्पिक मानकों का अनुपालन। अधिक विवरण के लिए, अनुभाग लिब्म देखें।
sqrtफ़ंक्शन का उपयोग करता है और यह पुस्तकालय के माध्यम से शामिल किए बिना काम करता है -lm। धन्यवाद!
जैसा कि कहा जाता है, सी लाइब्रेरी लायबिलिटी डिफ़ॉल्ट रूप से जुड़ी हुई है और इस लाइब्रेरी में stdlib.h, stdio.h और कई अन्य मानक हेडर फ़ाइलों का कार्यान्वयन है। सी में मूल "हैलो वर्ल्ड" प्रोग्राम के लिए लिंकर कमांड " एन परिचय टू एनसीसी " के अनुसार, इसे नीचे जोड़ने के लिए बस इस प्रकार है :
ld -dynamic-linker /lib/ld-linux.so.2 /usr/lib/crt1.o
/usr/lib/crti.o /usr/libgcc-lib /i686/3.3.1/crtbegin.o
-L/usr/lib/gcc-lib/i686/3.3.1 hello.o -lgcc -lgcc_eh -lc
-lgcc -lgcc_eh /usr/lib/gcc-lib/i686/3.3.1/crtend.o /usr/lib/crtn.oतीसरी लाइब्रेरी में ऑप्शन देखें -lc जो C लाइब्रेरी को लिंक करता है।
मुझे लगता है कि यह एक प्रकार की मनमानी है। आपको कहीं न कहीं एक रेखा खींचनी होगी (जो पुस्तकालय डिफ़ॉल्ट हैं और जिन्हें निर्दिष्ट करने की आवश्यकता है)।
यह आपको एक अलग कार्य के साथ इसे बदलने का अवसर देता है जिसमें समान कार्य हैं, लेकिन मुझे नहीं लगता कि ऐसा करना बहुत आम है।
संपादित करें: (अपनी टिप्पणियों से): मुझे लगता है कि मूल सीसी के साथ पश्चगामी संगतता बनाए रखने के लिए gcc यह करता है। Cc ऐसा क्यों करता है, इसके बारे में मेरा अनुमान है कि बिल्ड टाइम के कारण - cc मशीनों के लिए लिखा गया था, जिसकी तुलना में हमारे पास अब तक कम शक्ति है। बहुत सारे कार्यक्रमों में कोई फ़्लोटिंग-पॉइंट गणित नहीं है और वे शायद हर पुस्तकालय को ले गए जो आमतौर पर डिफ़ॉल्ट रूप से उपयोग नहीं किया गया था। मैं अनुमान लगा रहा हूं कि UNIX OS का निर्माण समय और इसके साथ जाने वाले उपकरण ड्राइविंग बल थे।
अगर मैं stdlib.h या stdio.h डालता हूं, तो मुझे उन लोगों को लिंक करने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन जब मुझे संकलन करना होगा, तो मुझे लिंक करना होगा:
stdlib.h, stdio.hहेडर फाइलें हैं। आप उन्हें अपनी सुविधा के लिए शामिल करें। वे केवल पूर्वानुमान लगाते हैं कि क्या प्रतीक उपलब्ध हो जाएंगे यदि आप उचित पुस्तकालय में लिंक करते हैं। कार्यान्वयन लाइब्रेरी फ़ाइलों में हैं, यही वह जगह है जहाँ फ़ंक्शन वास्तव में रहते हैं।
समेत math.h सभी गणित कार्यों के लिए उपयोग प्राप्त करने के लिए केवल पहला कदम है।
इसके अलावा, libmयदि आपको #include <math.h>प्रतीकों के बारे में संकलक के लिए, यदि आप ऐसा नहीं करते हैं, तो भी आपको लिंक का उपयोग नहीं करना है, भले ही आप ऐसा करते हों, जो आपके लिए केवल एक सूचनात्मक कदम है।
stdlib.h, stdio.hमें उपलब्ध कार्यों को देखें libc, जो हमेशा ऐसा होता है ताकि उपयोगकर्ता को स्वयं ऐसा न करना पड़े।
stdio मानक C लाइब्रेरी का हिस्सा है, जो डिफ़ॉल्ट रूप से, gcc के विरुद्ध लिंक करेगा।
गणित फ़ंक्शन कार्यान्वयन एक अलग लिबम फ़ाइल में होते हैं जो डिफ़ॉल्ट रूप से लिंक नहीं होते हैं इसलिए आपको इसे निर्दिष्ट करना होगा -lm। वैसे, उन हेडर फ़ाइलों और लाइब्रेरी फ़ाइलों के बीच कोई संबंध नहीं है।
मुझे लगता है कि यह उन ऐप्स को बनाने का एक तरीका है जो इसका उपयोग बिल्कुल बेहतर प्रदर्शन नहीं करते हैं। यहाँ इस पर मेरी सोच है।
x86 OSes (और मैं दूसरों की कल्पना करता हूं) एफपीयू राज्य को संदर्भ स्विच पर संग्रहीत करने की आवश्यकता है। हालांकि, ज्यादातर OSes पहली बार FPU का उपयोग करने के प्रयास के बाद इस स्थिति को बचाने / पुनर्स्थापित करने के लिए परेशान करते हैं।
इसके अतिरिक्त, गणित पुस्तकालय में संभवतः कुछ मूल कोड होते हैं जो FPU को लाइब्रेरी लोड होने पर एक बेस बेस स्टेट में सेट कर देंगे।
इसलिए, यदि आप किसी भी गणित कोड में लिंक नहीं करते हैं, तो इनमें से कोई भी नहीं होगा, इसलिए ओएस को किसी भी FPU स्थिति को बचाने / पुनर्स्थापित करने की आवश्यकता नहीं है, जिससे संदर्भ स्विच थोड़ा अधिक कुशल हो जाता है।
हालांकि सिर्फ एक अनुमान है।
संपादित करें: कुछ टिप्पणियों के जवाब में, एक ही आधार आधार अभी भी गैर-एफपीयू मामलों पर लागू होता है (आधार यह है कि यह उन ऐप्स को बनाने के लिए था, जिन्होंने उपयोग नहीं किया था लिबिडम प्रदर्शन थोड़ा बेहतर था)।
उदाहरण के लिए, यदि सी के शुरुआती दिनों में एक सॉफ्ट-एफपीयू था जो सी के शुरुआती दिनों में था, तब लिब्म अलग होने से बहुत बड़ी (और धीमी गति से अगर यह इस्तेमाल किया गया था) को अनावश्यक रूप से लिंक होने से रोका जा सकता है।
इसके अलावा, यदि केवल स्थैतिक लिंकिंग उपलब्ध है, तो एक समान तर्क लागू होता है कि यह निष्पादन योग्य आकार और संकलन समय को नीचे रखेगा।