linux下静态库和动态库的制作

一.静态库的制作

linux下库的命名规则：在linux下以libXXX.a为命名，lib（library）前缀是固定的，代表这个是库。接下来介绍静态库的制作流程。

1.1通过gcc编译获得.o文件

一般源程序经过预处理完成头文件和宏的展开，编译生成汇编代码.s文件，再通过汇编生成目标代码.o文件（里面是一些看不懂的机器代码）。完成了上面的三个步骤，就可以获得.o文件。

建立fun1.c文件、fun2.c文件、head.h文件，内容都非常简单。

通过gcc -c fun1.c fun2.c代码可以生成o文件。-c是gcc编译器的编译选项，表示编译、汇编指定的源文件，但是不进行链接。

1.2将.o文件打包，使用ar工具（archive）

ar rcs libxxx.a xxx.o xxx.o

命令行中rcs代表的意义。
r - 将文件插入备存文件（库）中
c - 建立备存文件
s - 索引

可以看出已经生成了libtest.a静态库文件。

1.3静态库的使用

将生成的.o文件和原来的.c文件都删除掉，只剩下库文件和头文件，编写测试程序test.c。一般情况下，使用库文件都需要配套的头文件，方便我们或其他人得知这个库究竟有什么函数可以使用。test文件代码如下所示，就是在使用库文件里面的函数。

使用如下编译指令

gcc test.c -o test -ltest -L./

其中，-l表示在程序编译的时候，指定使用的库，这里的名字是test，不包含前面的lib单词；-L表示指定编译的时候，搜索库的路径，./代表当前目录。

可以看到已经生成了绿色的可执行文件，输入./test执行文件，可以看到正常输出。

二.动态库的制作

2.1动态库的生成过程

这里的fun1.c、fun2.c、head.h和前面是一样的，都是输出一句话。

gcc -c -fpic fun1.c fun2.c

生成不带位置的.o文件。可以看到下面生成fun1.o、fun2.o文件。其中-c表明编译、汇编指定的源文件，但是不进行链接；-fpic表明生成与位置无关的代码；

gcc -shared fun1.o fun2.o -o libtest.so

通过上诉指令将生成的.o文件生成动态库文件。其中-shared表明生成共享目标文件（动态库）,-o表明了目标文件的名字和类型。

2.2动态库的使用

对test源文件进行gcc编译

gcc test.c -o test -ltest -L ./

其中，-l表示在程序编译的时候，指定使用的库，这里的名字是test，不包含前面的lib单词；-L表示指定编译的时候，搜索库的路径，./代表当前目录。

可以看到已经生成了绿色的可执行文件，输入./tset执行文件，出现了新的错误，加载共享库时，不能打开这个库。

通过ldd（list dynamic dependencies）命令检查动态库依赖关系，可以看到test源程序依赖4个动态库，其他三个库都有对应的绝对地址，就是第二行我们自己生成的动态库显示not found，这也就对应了前面的错误，它找不到这个动态库的位置。

编译的时候，主程序仅仅只是知道动态库的名字，而不知道动态库具体地址。当程序启动后，使用到动态库中的函数时，动态库就会被动态加载到内存当中去。这就和静态库就有所区分，静态库是链接时代码全都打包到可执行程序中，在编译期就完成了全部工作。在动态库的加载中，需要系统的动态载入器（ld-linux-x86-64.so）去获得其绝对路径，就是上面那个第四行。

它先后搜索文件的DT_RPATH段、环境变量LD_LIBRART_PATH、/etc/ld.so.cache文件列表、/lib/,/usr/lib目录找到库文件后将其载入内存。我们在安装某些软件时，会设置环境变量，实际上就是让软件可以利用系统上的动态库。

一般情况下DT_RPATH段都不可更改，所以都是在环境变量这里设置。

可以使用前面文章介绍的方法进行处理，这里选择一种方法介绍。

通过pwd命令查找该文件夹的绝对路径

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/nero/lib_make

通过上述命令，将自制动态库的绝对路径加入到环境变量中。export 命令用于设置或显示环境变量。在 shell 中执行程序时，shell 会提供一组环境变量。export 可新增，修改或删除环境变量，供后续执行的程序使用。

通过ldd命令观察，可以发现Libtst.so动态库已经不再是not found。

执行一下，可以正常运行。

三.动态库和静态库的优缺点和区别

区别

静态库：GCC进行链接时，会把静态库中的代码打包到可执行程序中，称为静态链接方式；

动态库：GCC进行链接时，动态库的代码不会打包到可执行程序中，只复制一些关键信息，称为动态链接方式。

静态库的优点：

静态库被打包到可执行程序中，加载速度快；

发布程序无需提供静态库，移植方便；

静态库的缺点：

消耗系统资源，浪费内存；

更新、部署、发布麻烦；

动态库的优点：

可以实现进程间资源共享；

更新、部署、发布简单；

可以控制何时加载动态库；

动态库的缺点：

加载速度比静态库慢；

发布程序需要提供依赖的动态库

总结

可以发现优点与缺点是相互对应的，因为静态库是直接打包到程序的，所以加载速度快，但与之同时，有100个程序就有100个静态库代码，带来的缺点就是浪费内存。因为是直接打包的，所以移植非常方便，但也意味着修改库的内容，就得重新编译整个程序。