Linux下的动态库与静态库

2019-09-25

关键字：生成库、静态库引用、动态库引用

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在 C 开发中，“库”是一个经常听到的名词。

 

所谓的库其实就是一个二进制文件。这个二进制文件的内容是可被其它C程序调用执行的函数。换句话说，库就是一组C代码的打包形式而已，打包是指将源代码以库的形式编译而生成的文件。

 

不过即使它只是源代码的打包，它也仍然是有系统专有性的，即不同系统下编译出来的库并不能互相兼容使用。

 

C库可分为动态库与静态库两种。引用了外部库的应用程序在编译时会在”链接期“处理库与程序源码之间的关系。

 

1、静态库

 

静态库顾名思义，它并不是“动态共享”的，每一个程序引用到一个静态库，就会在编译时将该静态库一起编译进去，即将静态库直接打包进引用它的程序中。

 

静态库文件的后缀是 .a，即常说的 A 文件。

 

静态库具有以下几个特点：

1、库中直接包含源码，在程序编译时直接将库中的源码打包到可执行文件中；

2、程序在运行时无需加载库文件，因而速度更快；

3、引用静态库的程序需要占用更多的磁盘空间；

4、静态库升级后需要重新编译所有引用了它的程序；

 

创建静态库：

1、设计库原型；

2、实现库的代码；

3、编译库源码生成 O 文件： gcc -c xxx.c -Wall；

4、通过 ar 命令将 O 文件生成静态库文件： ar crs libxxx.a xxx.o；

5、可以通过 nm 命令查看静态库信息： nm libxxx.a

Linux 中的静态库的名称是有规则的，必须以 lib 开头、以 .a 作为后缀。

 

调用静态库：

1、在需要引用到静态库中函数的源码里声明该函数的原型，通常静态库文件会提供一个头文件专门给外部程序调用使用；

2、直接在需要的地方调用静态库中的函数；

3、编译：gcc -o xxx2 xxx2.c -L. -lxxx；

-L 是设定库的查找路径。gcc 在编译时默认只会去 /lib, /usr/lib 等官方库目录下查找，但我们编译生成的静态库不一定放在那些目录中，所以要明确告诉编译器应该去哪里查找。后面的小圆点就表示在当前目录下查找库。

-lxxx 就是指明要链接的库的名称了。这里要注意，-l 后面接的是库的名称而不是库文件的名称，简单理解成是去掉库文件名称前面的 lib 前缀以及 .a 后缀后和字符串就行了。

也可以使用另一种编译选项： gcc -o xxx2 xxx2.c -L. -static -lxxx

4、编译完成，直接运行程序即可。

 

2、动态库

 

动态库与静态库相反，它是具有”全局共享性“的。一个程序在引用了共享库后，编译时仅会记录用到哪个共享库中的哪一个符号，并不会像静态库那样将库中代码一并打包到本应用程序中。

 

因此，动态库的特点基本上与静态库的相反：

1、编译结果更小；

2、多个程序可共享同一个库；

3、程序运行时需要先加载共享库；

4、动态库的升级直接替换库文件即可，一般不需要重新编译引用了库的程序。

 

创建动态库：

1、设计库原型并实现代码；

2、编译共享库源码生成 O 文件：gcc -c fPIC xxx.c -Wall；

3、将 O 文件生成为共享库文件： gcc -shared -o libxxx.so.1 xxx.o；

共享库文件的命名规则与静态库类似，都有固定的前缀后缀。中间的 xxx 即为库名称。.so 表示这个文件是一个动态库文件。.1 通常表示库的版本号，这样可以实现多个库版本共存的需求。

4、为共享库文件创建符号链接：ln -s libxxx.so.1 libxxx.so；

 

引用动态库：

1、声明库中函数接口，与上面静态库中的引用方法一致；

2、编译： gcc -o xxx2 xxx2.c -L. -lxxx；

gcc 在引用库时，首先会去查找动态库，当找不到动态库时才去查找静态库，静态库也找不到则会报错。

3、执行程序；

Linux 在运行时默认只会去缺省的几个目录下查找动态库并加载，若我们编译出来的动态库没有放在缺省库目录下，则会报找不到动态库的错误。解决的办法有：

1、扩展库加载路径： export LD_LIBRARY_PATH=xxx:$LD_LIBRARY_PATH； xxx 就是有这个动态库文件的路径。

2、将这个动态库放到缺省库目录下： /lib, /usr/lib；

3、新建 /etc/ld.so.conf.d/xxx.conf 文件，在这个文件中填写我们的动态库的路径，保存以后再执行 ldconfig 命令刷新系统变量；

 

 

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