学习篇 | Linux环境中 -- 静态库&动态库的生成与使用

前言

在我们编写代码的时候，经常有用到一些库的接口，这些库有两种常见形式，一种以 .a(.lib) 为后缀，为静态库；另一种以 .so(.dll) 为后缀，为动态库。那么这两种库有什么区别呢？这两种库又是如何被生成和使用的呢？

---

---

内容整理：

适用环境：Linux 系统环境

• 动态库的生成和使用
  • 生成：gcc -shared -fPIC test.c -o libtest.so
  • 使用：gcc main.c -o out -L ./ -ltest
  • ldd 查看所依赖的库文件
  • 设置 LD_LIBRARY_PATH 环境变量
• 静态库的生成和使用
  • 生成：ar -rc lib[filename].a [file].o
  • 查看静态库中的目录列表：ar -tv libmymath.a
  • 使用：gcc main.c -o out -L ./ -lmymath

---

两种库的区别

• 动态库（.so）：程序在运行阶段会依赖操作系统加载的so文件，从而完成任务
• 静态库（.a）：程序在编译的阶段，依赖的函数统统都会编译到可执行程序当中去，当程序要执行的时候，不需要依赖静态库

动态库的生成与使用

我们新建一个目录文件来进行演示：

创建两个文件，以 test.c test.h 为例：

此时，当前目录底下有两个文件：

注意：这两个文件中都是没有 main 函数的，因为要生成动态库中，库函数是不能有main函数的

接下来，就是生成动态库了：

• [-shared]：产生动态库，产生的动态so可共享
• [-fPIC]：产生与位置无关的代码，使函数调用时使用的是相对地址
• [test.c]：编译的目标文件(或文件的路径)
• [-o]：使其生成的是一个可执行程序或库文件，此时我们是要它生成一个库文件
• [libtest.so]：命名有要求：必须是“lib***.so”，文件名以 lib 开始，以 .so 结束，中间的 *** 是库名称

接下来，我们写一个测试用的 .c 文件，以 main.c 为例：

然而，当我们编译这个main.c文件时，报错了：

什么问题？编译时，要声明一下它所依赖的库，如何声明：

找不到我们的test库，是因为我们忘了设置当前这个库的路径

回车：

运行：./out

如何查看，我们可执行程序依赖的是哪个动态库：ldd + [可执行程序名称]

小结：

生成：gcc -shared -fPIC test.c -o libtest.so
使用：gcc main.c -o out -L ./ -ltest
查看：ldd out

如果我们移动动态库的位置，再运行程序会报错

移回来：

那如果我想把它（动态库）放在其他目录里面，怎么办呢？

敲回车：

设置环境变量：

如何使这个环境变量一直生效 (通过“指令”在任何位置直接启动我们的程序)？

• 先任选以下文件路径中的任意一个
  • /etc/bashrc
  • ~/.bashrc
  • ~/.bash_profile
• 使用 vi 编辑器对这个文件进行编辑更改：添加到其中的环境变量，保存退出；
• 然后输入指令 source [filename] filename为刚选择的文件路径，使指定环境变量文件生效，(重新加载终端) 即可实现
• 设置完环境变量，我们就可以在正常使用我们的动态库了

out 执行到 libtest.so 的库函数print()时，会去看环境变量，在环境变量显示的路径下找到动态库

此时，再 ldd 就可以看到它显示了我们动态库的地址

---

静态库的生成与使用

测试程序：

/add.h/     
#ifndef __ADD_H__
#define __ADD_H__
int add(int a, int b);
#endif // __ADD_H__
/add.c/     
#include "add.h"
int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}
/sub.h/
#ifndef __SUB_H__
#define __SUB_H__
int sub(int a, int b);
#endif // __SUB_H__
/sub.c/     
#include "add.h"
int sub(int a, int b)
{
     return a - b;
}
///main.c     
#include 
#include "add.h"
#include "sub.h"
int main( void )
{
    int a = 10;
    int b = 20;
    printf("add(10, 20)=%d\n", a, b, add(a, b));
    a = 100;
    b = 20;
    printf("sub(%d,%d)=%d\n", a, b, sub(a, b));
}

在 vim 编辑器中，大概是这个样子：



生成：ar -rc lib[filename].a [file].o

查看静态库中的目录列表：ar -tv libmymath.a ，选项 [-tv]:

• t : 列出静态库中的文件
• v : verbose 详细信息
  
  使用：链接静态库：gcc [源码文件] -o [生成的可执行程序] -L [path] -l[静态库的名称]，例：gcc main.c -L . lmymath
  
  
  库搜索路径：
• 从左到右搜索-L指定的目录。
• 由环境变量指定的目录 （LIBRARY_PATH）
• 由系统指定的目录
  • /usr/lib
  • /usr/local/lib

---

应用场景

• 测试目标文件生成后，静态库删掉，程序照样可以运行。
• 在工作中，如果我们的可执行程序跑不起来，使用 ldd 看一下它依赖哪些库文件，如果程序找不到某一个库文件，ldd 后显示的库文件后显示的肯定是 “cannot find”

---

◆ 快速回顾

◆ 其他博客 @ https://blog.csdn.net/姜小逗

◆ 相关博客

• 学习篇 | LINUX 内核的文件系统 – ext2
• 学习篇 | 浮点数的表示规则

---

感谢阅读本篇博客，如果有不错的发现和建议，感谢私信或在评论区留言