C/C++ 动态库与静态库的制作和使用


静态库的用法

静态库的文件名 libxxx.a -->对应Windows的.lib文件

做静态库的命令：

ar rcs libxxx.a file1.o file2.o file.o

使用静态库：

gcc main.c -L lib/ -lxxx

注意：-L的作用是告诉gcc你的libxxx.a放在了哪个目录里；-l的作用是告诉gcc使用哪个静态库。

举个例子，目录结果如下：

├── include
│   └── head.h
├── lib
│   
├── main.c
└── src
    ├── add.c
    ├── mul.c
    └── sub.c

head.h

int add(int, int);
int sub(int, int);
int mul(int, int);

add.c

int add(int a, int b){
  return a + b;
}

sub.c

int sub(int a, int b){
  return a - b;
}

mul.c

int mul(int a, int b){
  return a * b;
}
  • 步骤1：在src目录执行下面的命令，生产.o文件
gcc -c *.c

执行后，在src目录下生产了add.o，sub.o，mul.o三个文件

  • 步骤2：在src目录执行下面的命令，生产libCalc.a文件
ar rcs libCalc.a *.o

执行后，在src目录下生产了libCalc.a

  • 步骤3：在src目录执行下面的命令，把libCalc.a移动到上层的lib文件夹
mv libCalc.a ../lib/

执行后，在lib文件夹出现了libCalc.a

main.c

#include <stdio.h>
#include "head.h"

int main(){
  int a = 10, b = 5;
  printf("add:%d\n",add(a, b));
  printf("sub:%d\n",sub(a, b));
  printf("mul:%d\n",mul(a, b));
}
  • 步骤4：在src的上层目录，执行下面命令生产a.out文件
gcc main.c -I include/ -L lib/ -lCalc

  • -I：指定头文件所在的路径

  • -L：指定静态库文件所在的路径

  • -l：指定使用哪个静态库

最后目录结构如下：

├── a.out
├── include
│   └── head.h
├── lib
│   └── libCalc.a
├── main.c
└── src
    ├── add.c
    ├── add.o
    ├── mul.c
    ├── mul.o
    ├── sub.c
    └── sub.o

动态库的用法

动态库的文件名 libxxx.so -->对应windows的.dll文件

编译时，需要加【-fPIC】选项。

它的作用是，编译出与位置无关的代码。因为动态库在加载到下图的共享库区的时候，不一定加载到哪个位置，

所以加了-fPIC后，就记录了每个函数相对于这个动态库头地址的偏移，加载后动态库在内存里的头地址是知道的，又知道了每个函数相对于头的偏移量，自然而然地就能够找到每个函数在内存里的位置了。

做静态库的命令(-shared)：

gcc -shared -o libCalc.so *.o

用【ldd】命令查看编译出来的可执行文件文件

ldd a.out

结果如下：

ys@ys-VirtualBox:~/lianxi1$ ldd a.out 
    linux-vdso.so.1 (0x00007ffdebd2d000)
    libCalc.so => not found
    libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f3b3e7ee000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f3b3ede1000)

发现【libCalc.so => not found】

解决办法1：把做好的动态库libCalc.so拷贝到【/lib】或者【/usr/lib】下，也可以用ln做软硬连接：把当前目录下的lib目录下的libCalc.so链接到/lib下

sudo ln -s ./lib/libCalc.so /lib/

结果如下：

发现软连接是红色的，也就是不能使用的意思，错误在于./lib/libCalc.so这个路径是不存在的，原因在于上面的命令使用的是相对路径，改成绝对路径就OK了，命令如下：

sudo ln -s ~/lianxi1/lib/libCalc.so /lib/

结果如下：

发现软连接是绿色的了，说明库可以使用了，开森啊。
再用【ldd】命令查看编译出来的可执行文件文件

ldd a.out

结果如下：

ys@ys-VirtualBox:~/lianxi1$ ldd a.out 
    linux-vdso.so.1 (0x00007ffe783c4000)
    libCalc.so => /lib/libCalc.so (0x00007f35fd6ae000)
    libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f35fd2bd000)
    /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f35fdab2000)

发现【libCalc.so】已经被找到了，好开心。

但是这种方法不推荐使用。理由是，放在了系统的动态库目录里，容易和别的库重复，发生冲突。

解决办法2：告诉系统，给我加一个动态库的路径，这个是最好的办法。

  • 首先编辑/etc/ld.so.conf文件，添加你自己的库的路径
  • 然后，执行：【sudo ldconfig】,就OK了。

静态库和动态库的特点：

  • 静态库：
    • 编译的时候，直接把静态库的代码直接编译到目标文件
    • 执行速度快，不需要在执行的时候加载动态库
    • 库文件修改后，必须重新编译使用库的代码
  • 动态库
    • 编译的时候，不把静态库的代码直接编译到目标文件
    • 执行速度慢，在执行的时候需要加载动态库
    • 库文件修改后，一般不需要重新编译使用库的代码，只有在库的接口改变时，才需要重新编译使用库的代码。

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