lv4 嵌入式开发-9 静态库与动态库的使用

目录

1 库的概念

2 库的知识

3 静态库特点

4 静态库

4.1静态库创建

4.2 编译生成目标文件 

4.3 创建静态库 hello

4.4 查看库中符号信息

4.5 链接静态库

5 共享库特点

6 共享库

6.1 共享库创建

6.2 编译生成目标文件

6.3 创建共享库 common

6.4为共享库文件创建链接文件    

6.5 编写应用程序

6. 6 编译test.c 并链接共享库libcommon.so

6.7 加载共享库

6.8 如何查看使用了什么库

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掌握：库的概念 静态库 静态库创建 链接静态库 共享库 共享库创建 链接共享库 加载共享库

1 库的概念

库是一个二进制文件，包含的代码可被程序调用

标准C库、数学库、线程库……

库有源码，可下载后编译；也可以直接安装二进制包

/lib   /usr/lib

2 库的知识

库是事先编译好的，可以复用的代码。

在OS上运行的程序基本上都要使用库。使用库可以提高开发效率。

Windows和Linux下库文件的格式不兼容

Linux下包含静态库和共享库

3 静态库特点

编译(链接)时把静态库中相关代码复制到可执行文件中

程序中已包含代码，运行时不再需要静态库

程序运行时无需加载库，运行速度更快

占用更多磁盘和内存空间 静态库升级后，程序需要重新编译链接

4 静态库

4.1静态库创建

确定库中函数的功能、接口编写库源码hello.c      

#include  
void hello(void) {
    printf(“hello  world\n”);
    return;
}

4.2 编译生成目标文件 

$ gcc -c hello.c -Wall

4.3 创建静态库 hello

$ ar -rsv libhello.a hello.o

ar 参数：
c  禁止在创建库时产生的正常消息
r  如果指定的文件已经存在于库中，则替换它
s  无论 ar 命令是否修改了库内容都强制重新生成库符号表
v 将建立新库的详细的逐个文件的描述写至标准输出
q     将指定的文件添加到库的末尾

t  将库的目录写至标准输出 

4.4 查看库中符号信息

查看库中符号信息
     $nm  libhello.a

      hello.o:
      0000000 T  hello
                     U  puts
 nm：显示指定文件中的符号信息
   -a 显示所有符号

4.5 链接静态库

编写应用程序test.c

#include  

void hello(void);    
int main(){
    hello();
    return  0;
}

编译test.c 并链接静态库libhello.a

$gcc -o test test.c -L. -lhello
$ ./test
hello  world

//-L+库的路径  
//-l+库的文件名

5 共享库特点

编译(链接)时仅记录用到哪个共享库中的哪个符号，不复制共享库中相关代码

程序不包含库中代码，尺寸小

多个程序可共享同一个库

程序运行时需要加载库

库升级方便，无需重新编译程序

使用更加广泛

6 共享库

6.1 共享库创建

确定库中函数的功能、接口

编写库源码hello.c  bye.c

#include 
void bye(void) {
    printf(“bye\n”);
    return;
}

#include 
void hello(void) {
    printf(“hello  world\n”);
    return;
}

6.2 编译生成目标文件

$ gcc -c -fPIC hello.c bye.c -Wall

-fPIC:生成与位置无关的代码，与静态库代码大小不一样，符号信息不一样

 

6.3 创建共享库 common

$ gcc -shared -o libcommon.so.1 hello.o bye.o

可以不加.1 ，加.1方便创建软链接

6.4为共享库文件创建链接文件    

$ln -s libcommon.so.1 libcommon.so

符号链接文件命名规则

 lib<库名>.so

6.5 编写应用程序

#include 
#include “common.h”  
int  main() 
{
    hello();
    bye();
    return 0;
}

6. 6 编译test.c 并链接共享库libcommon.so

gcc -o test test.c -L. -lcommon

6.7 加载共享库

执行程序，如果出现这个错误，说明没有找到共享库(非常常见的错误）

$ ./test
./test: error while loading shared libraries: libcommon.so
cannot open shared object file : No such file or directory

添加共享库的加载路径的方法

$export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:.
$./test
hello world       
bye!

为了让系统能找到要加载的共享库，有三种方法 ：

1 把库拷贝到/usr/lib和/lib目录下       

cp libcomom.so /usr/lib

2 在LD_LIBRARY_PATH环境变量中添加库所在路径  

 使用export添加路径，上方采用此方法，但是推荐使用绝对路径(但是再打开一个窗口又找不到）

下面介绍第三种方法

$export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/linux/Desktop

//$LD_LIBRARY_PATH:加这个用于防止把之前定义的环境变量冲掉

3 添加到bashrc

$ vim ~/.bashrc
最后位置添加
export LD_LIBRARY_PATH=/home/linux/Desktop
$ source ~/.bashrc

4 添加/etc/ld.so.conf.d/*.conf文件，执行ldconfig刷新

6.8 如何查看使用了什么库

$ ldd [可执行文件]

缺少库会提示

 

练习：

静态库和动态库都有什么特点？他们的区别是什么？

静态库特点：
编译(链接)时把静态库中相关代码复制到可执行文件中
程序中已包含代码，运行时不再需要静态库
程序运行时无需加载库，运行速度更快
占用更多磁盘和内存空间 静态库升级后，程序需要重新编译链接

动态库特点：
编译(链接)时仅记录用到哪个共享库中的哪个符号，不复制共享库中相关代码
程序不包含库中代码，尺寸小
多个程序可共享同一个库
程序运行时需要加载库
库升级方便，无需重新编译程序
使用更加广泛

他们的区别：
静态库的代码复制到最终可执行文件中，而动态库的代码由操作系统在运行时加载。
静态库使得可执行文件较大，动态库使得可执行文件较小。
静态库的独立性更强，动态库的更新更灵活。
静态库适用于独立部署的应用程序，动态库适用于共享给多个应用程序使用的场景。