Linux下c/c++头文件和库文件的查找路径

简介

这是个相当基础的话题，平时也觉得知道一点。如头文件会先在当前目录查找，如果未找到会查找系统目录。

但当问题出现时，还是有点不知所措，对所谓的“系统目录”一知半解，很难把它们的清楚完整地梳理出来。

借此时机，梳理一下。

头文件

一般有两种形式的写法：双引号和尖括号，如下：

#include <iostream>
#include "demo.h"

当然也可以直接写绝对路径，那就不会有查找路径的问题了。

它们查找路径的顺序是有区别的，双引号形式会查找当前目录，而尖括号形式不会，具体查找顺序为：

当前目录（仅双引号形式）
编译时指定的头文件目录（由gcc -I参数指定）
系统环境变量 CPLUS_INCLUDE_PATH（c++头文件）或 C_INCLUDE_PATH（c头文件）指定的目录
gcc默认目录：/usr/include;/usr/local/include;/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/include(注：最后一个路径是gcc程序的库文件地址，各个用户的系统上可能不一样)

如果各目录下存在相同的文件，则先找到哪个就使用哪个，这时顺序很重要。特别注意，尖括号形式不查找当前目录。

gcc的默认目录与安装gcc时指定的–prefix有关，该值可通过 gcc -v查看，具体的目录可通过 echo | g++ -v -x c++ -E -查看，如下：

#include "..." search starts here:
#include <...> search starts here:/usr/include/c++/5/usr/include/x86_64-linux-gnu/c++/5/usr/include/c++/5/backward/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/include/usr/local/include/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/include-fixed/usr/include/x86_64-linux-gnu/usr/include

知道了头文件的查找规则，查找问题也就得心应手了。

添加路径到头文件默认搜索路径

注意，除非必要，一般不建议这样做。比较好的方式是写入到CMakeLists或者Makefile中。

一次性生效，命令行输入即可，只对当前shell生效，重新登录消失：

c++: export CPLUS_INCLUDE_PATH=xxx:$CPLUS_INCLUDE_PATH
c: export C_INCLUDE_PATH=XXXX:$C_INCLUDE_PATH

用户级生效：

修改用户的 ~/.bashrc，在文件最后添加上述命令。执行source ~/.bashrc 或者重新登录生效。

全局级生效：

修改/etc/profile 文件，在文件最后添加上述命令，运行 source /etc/profile 后生效。对所有用户生效。

库文件

头文件用于编译，库文件用于链接，编译通过了，还要链接通过。链接时库文件的查找顺序如下：

编译时指定的库文件目录（由gcc -L参数指定）
环境变量LIBRARY_PATH指定的目录
系统默认目录：/lib; /usr/lib; /usr/local/lib

一般用户安装的库会安装在/usr/local/lib，系统自带的库位于/lib; /usr/lib，用户自己编译的库可能就要使用-L参数指定了。

编译时通过了，还会有一个问题，就是运行动态库的使用。因为动态库是运行时加载的，所以还会有一个查找的顺序：

编译时指定的动态库搜索路径（通过gcc 的参数"-Wl,-rpath,"指定。当指定多个动态库搜索路径时，路径之间用冒号:分隔）
环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径（路径之间用冒号:分隔）
配置文件/etc/ld.so.conf中指定的动态库搜索路径
默认的动态库搜索路径/lib:/usr/lib

特别注意，库文件的查找默认是不查找当前目录的，也就是说，即使使用的库位于同一个目录内，也需要指定才能指定。

所以，当下次遇到下面这个错误时，就容易找到原因了：

./a.out: error while loading shared libraries: demo.so: cannot open shared object file: No such file or directory

添加路径到库文件默认搜索路径

注意，除非必要，一般不建议这样做。比较好的方式是写入到CMakeLists或者Makefile中。

与头文件默认路径的添加方法类似，添加的命令如下：

#动态链接库搜索路径：
export LD_LIBRARY_PATH=XXX:$LD_LIBRARY_PATH
#静态链接库搜索路径：
export LIBRARY_PATH=XXX:$LIBRARY_PATH

三个维度的生效范围同头文件。

总结

一知半解能应付照猫画虎式写代码，但是一旦写错，出现问题，就无所适从。

解决问题的根本还是要彻底弄明白事情的来龙去脉，这样才能抽丝剥茧，处理问题游刃有余。

一个再简单不过的问题依然如此，对于复杂的问题，更需要静下心来，琢磨透彻了。