Linux 库的制作

本篇博文记录一下Linux的动态库和静态库的生成。

1. 静态库

1.1 命名规则

• lib+库的名字+.a，例如libmytest.a

1.2 制作步骤

• 使用-c参数，将一个.c生成一个.o

• 将生成的.o工具打包，使用工具ar

  ar -rsc  库名 生成的所有的.o
  ar -rsc libmytest.a a.o b.o c.o

1.3 发布和使用

• 不要给.c的源代码，只用给.o文件

• 函数接口通过头文件给用户

• 一个例子

  gcc -c *.c -I ../head  #生成目标文件
  ar rcs libMyCalc.a *.o	#生成静态库文件

  使用的时候可以有如下两种操作

  gcc main.c lib/libMyCalc.a -o out -I head
  #or
  gcc main.c -L lib -l MyCalc -I head -o out

1.4 分析

• 使用nm libMyCalc.a查看库的.o文件
• 使用静态库的时候，程序中需要什么文件，那么可执行文件中就只会打包使用到的.o文件中
• 优点：
  • 发布时不需要提供库文件
  • 库的加载速度很快
• 缺点：
  • 库打包到应用程序中，会导致发布的文件很大
  • 库发生了改变，需要重新编译程序

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2. 动态库（共享库）

2.1 命名规则

• lib + 库名 + .so

  libMyTest.so

2.2 制作步骤

• 生成与位置无关的代码.o

  gcc -fPIC -c *.c -I ./head

  什么叫做与位置无关？

  Linux每个运行的程序操作系统都会为其分配一个0~4G(针对32位系统而言)的虚拟地址空间，大致排列如下

  4G：Linux Kernel ：内存管理、进程管理、设备驱动管理、VFS虚拟文件系统

  3G：环境变量（env）

  ​ 命令行参数（int main (int argc, char* argv[])中的argv[]）

  ​ 栈空间（小）

  ​ 共享库空间（C标准库，Linux系统I/O函数）

  ​ 堆空间（大）

  ​ .bss（未初始化全局变量）

  ​ .data（已初始化全局变量）

  ​ .text （代码段，二进制机器指令）

  0： 受保护的地址(0~4k)

  静态库每次被打包到可执行文件中，都会被分配空间，而且是固定的位置（使用的是绝对地址）

  动态库的函数放到共享库空间，每次放到的地方都是不一定的（位置是相对地址）

• 将.o打包成文件

  gcc -shared -o libMyTest.so *.o -I ./head

2.3 使用

• gcc main.c lib/libMyTest.so -o app -I ./head
  - ```bash
    gcc main,c -I ./head -L ./lib -l MyTest -o app
  
  使用的时候应该由一个提示，提示链接不到
  
  使用`ldd`命令查看可执行程序所依赖的所有动态库
  
  解决方法：
  
  - 将`so`文件拷贝到`lib`中，就可以执行可执行程序了
  
    但是这种方法是不可以用的
  
  - 将自己的动态库所在的文件夹赋值给`LD_LIBRARY_PATH`（使用`export`命令）即可执行可执行程序
  
    这个方法在每次打开终端时都是需要操作的（此变量在关闭之后会被清空），这个一般是用于开发过程中使用的
  
  - 永久的方法：配置到`.bashrc`文件中，在文件后使用
  
    
  #export LD_LIBRARY_PATH=/绝对路径
  
    再`source ./.bashrc`即可
  
  - 常用的方法
  
    - 找到动态连接器的配置文件`/etc/ld.so.conf`
    - `sudo vim /etc/ld/so.conf`
    - 把动态库的绝对路径写入到这个文件夹
    - `sudo ldconfig -v` 就可以了
  

2.4 优缺点

• 优点
  • 执行程序体积变小，因为可执行程序不包含库文件
  • 动态库更新了，如果接口不变，则不要重新编译
• 缺点
  • 发布程序时，需要将动态库提供给客户
  • 动态库加载时比静态库要慢一些