动态库和静态库

一、编译四步骤

了解动态库和静态库之前，先了解动态库和静态库。

编译过程可以划分为四个阶段：预处理（Pre-Processing）、编译（Compiling）、汇编（Assembling）以及链接（Linking）。下面的四步内容不必深究，知道这么回事就行。

1.预处理

预处理主要做下面的几个操作：

（1）宏的处理

可以看下面的链接。

C++宏的作用-CSDN博客

（2）添加行号信息、文件名标识，便于调试

（3）删除注释

        等等，这步完成之后，生成.i文件。

2.编译

编译主要做下面的操作：

（1）语法分析，查看是否有语法错误

（2）生成汇编代码

等等，这步完成生成.s文件。

事实上，这一步骤最为消耗系统资源和时间。

3.汇编

汇编主要做下面的操作：

（1）将汇编指令翻译成机器指令，也就是二进制文件

等等，生成.o文件

4.链接

链接主要做下面的操作：

（1）合并各个文件

（2）地址回填

二、gcc命令

以hello.c源文件为例：

（1）只执行预处理，输出hello.i

 gcc -E hello.c

（2）只执行预处理、编译,输出hello.s

gcc -S hello.i

这步消耗时间，系统资源最大。

-S只执行预处理、编译。

(3)只进行汇编，输出hello.o，即目标文件。

gcc -c hello.s

-c只进行预处理、编译、汇编

(4)只进行链接,输出hello.out，即可执行程序。

gcc test.o

（5）一步到位,并且-o是将文件名改为后面参数的名字

gcc hello.c -o hello

（6）-I（大写的i）指定头文件路径

如果头文件和源文件不在同一级目录下，则需要加头文件的路径。

（7）-Wall，显示更多警告信息。

三、动态库和静态库

1.库的介绍和作用

库是一个二进制可执行的文件。库需要加载到内存中使用。

库的作用有：

1.库是已经写好的，成熟的，可以复用的功能代码，我们写的很多代码都是依赖于基础库。

2.提高代码移植效率，可以不用移植源码，直接移植库即可。

2.静态库和动态库的介绍和区别

静态库在程序编译时会被连接到目标代码中，把库直接加载到程序中，程序运行时将不再需要该静态库。每有一个可执行文件就需要一个静态库的载入。

动态库在程序编译时并不会被连接到目标代码中，在链接的时候,它只是保留接口,将动态库与程序代码独立，在程序运行时才被载入，因此在程序运行时还需要动态库存在。动态库可以在程序间共享，因此又称共享库。

因此，静态库相较动态库速度较快，但内存要求较高。动态相较速度较慢，但内存需求低。

3.制作静态库

1.制作编译源文件

例如，下面是我staticFile文件夹下的文件。

//add.c
int add(int value1,int value2)
{
    return value1+value2;
} 

//minus.c
int minus(int value1,int value2)
{
    return value1-value2;
} 

 查看如下：

 将add.c和minus.c两个文件编译，成为目标文件。运行下面的命令：

gcc -c add.c -o add.o
gcc -c minus.c -o minus.o

查看如下：

2.制作静态库文件

Linux的静态库文件格式为：lib+库名+.a。

运行下面的命令：

ar rcs libmymath.a add.o minus.o

查看如下： 

3.使用静态库

假如有一个源文件使用咱们制作的静态库。该源文件如下：

#include
int main()
{
    int value1=8;
    int value2=4;
    
    printf("value1+value2=%d\n",value1+value2);
    printf("value1-value2=%d\n",value1-value2);

    return 0;
} 

输入下面的命令：

gcc test.c libmymath.a -o test

得到了咱们的可执行程序test：

运行：

而且test生成后，我们可以将libmymath.a删除，test照常运行。

此时运行下面的命令：

gcc test.c libmymath.a -o test -Wall

可能会出现下面的警告：

至于说为什么是可能呢，因为我的没警告 ，上面的图是我从别人那q来的：

 但为了防止警告，还得加下面的内容：

再创建一个头文件，实际上这个头文件是库的配套产品，制作库的同时需要制作头文件，在使用时加上头文件，另外再输入gcc test.c libmymath.a -o test命令，完成最终的程序。

头文件如下：

#ifndef _MYMATH_H_
#define _MYMATH_H_

int add(int,int);
int minus(int,int);

#endif

程序源文件改为：

#include
#include"mymath.h"//多加了这一行
int main()
{
    int value1=8;
    int value2=4;

    printf("value1+value2=%d\n",value1+value2);
    printf("value1-value2=%d\n",value1-value2);

    return 0;
}

然后再编译执行，结果：

4.制作动态库

 1.制作编译源文件

因为动态库是运行时加载到内存的，因此动态库的地址不固定。为了生成与位置无关的代码，我们需要再编译时加上-fPIC。现文件夹下有下面的内容：

 输入下面的命令：

gcc -c add.c -o add.o -fPIC
gcc -c minus.c -o minus.o -fPIC

结果如下：

 2.制作动态库文件

Linux动态库的格式：lib+库名+.so

输入下面的命令：

gcc -shared -o libmymath.so add.c minus.c

3.使用动态库

因为动态库是运行时链接的，所以需要运行时指定动态库所在目录位置。因此，Linux中以设置环境变量来解决该问题。

临时方法：

export LD_LIBRARY_PATH=动态库路径

永久方法：

修改~/.bashrc文件，加入上面的语句。

gcc的可选项-l（小写的L），指定库名。-L，指定库文件路径。

注意库名是lib后面，.so之前的内容，这里是mymath。

输入下面的命令：

gcc test.c -o test -l mymath -L ./ -I ./

输入./test运行：