g++链接外部库的过程

源文件到可执行文件的过程分为三个阶段：编译阶段，链接阶段，生成可执行文件阶段

举个例子来理解这三部分，我写了一个main.cpp文件，如下：

#include <iostream>
#include <cmath>  // 包含数学库

int main() {
    double result = sqrt(16.0);  // 使用 libm 库中的 sqrt 函数
    std::cout << "The square root of 16 is " << result << std::endl;
    return 0;
}

1.编译阶段

        在这个阶段，编译器将源代码（main.cpp）编译成目标文件（.o 文件）。编译器会把源代码中的函数调用（sqrt()）保留为一个符号引用（symbol reference），但并没有实际的函数代码。也就是说，编译器并不知道 sqrt() 的具体实现，它只是知道程序需要用到一个 sqrt 函数。

2.链接阶段：

        在链接阶段，链接器（Linker）会将所有的目标文件（main.o）以及所需的外部库（libm）结合起来，解决这些符号引用（如 sqrt()）。链接器通过查找外部库（比如 libm）中的符号表来找到 sqrt() 函数的实现。

• 静态链接：如果使用的是静态库（例如 .a 文件），链接器会把 sqrt() 函数的代码从静态库中提取出来，并把这段代码直接嵌入到目标文件（.o 文件）中。这时，main.o 中调用 sqrt() 的地方会被替换成实际的 sqrt() 函数实现代码。

• 动态链接：如果使用的是动态库（例如 .so 或 .dll 文件），链接器并不把 sqrt() 的代码直接嵌入到目标文件中，而是将一个“地址”或“符号表项”插入到目标文件中。程序在运行时，会通过这个符号表项来动态加载对应的共享库并调用 sqrt() 函数。换句话说，程序运行时，链接器会在运行时去查找和加载对应的动态库，并解析 sqrt() 的具体实现。

3.生成可执行文件：

        如果是 静态链接，最终的可执行文件已经包含了 sqrt() 的实现代码，因此程序不再需要依赖外部的 libm 库文件，它已经将该库的相关部分直接嵌入到了可执行文件中。

        如果是 动态链接，最终的可执行文件仍然只包含对 sqrt() 函数的调用地址（即符号引用），在程序运行时，操作系统会将动态库（如 libm.so）加载到内存，并解析这个符号，从而实现函数的调用。

（个人理解，如有错误，恳请指正）