Linux基础—” Linux静态动态库及相关编程“ 面试必问的知识点你了解了嘛

Linux库概念及相关编程（面试重点）

Linux库引入之分文件编程

分文件编程案例

好处：分模块的编程思想

例如分文件编程，分3块

• 网络 a

• 超声波b

• 电机c

  • a.功能责任划分
  • b.方便调试
  • c.主程序简洁

我们先来写一个简单的程序

#include 

int  add(int a,int b){	
	return  a + b;	
}
int  chu(int a,int b) {
	return  a / b;	
}
int  jian(int a, int b) {
	return a-b;
}
int  cheng(int a, int b) {
	return  a * b;	
}

int main()
{
	int data1;
	int data2;
	int ret;
	float retfloat;
	printf("请输入第一个数字\n");
	scanf("%d",&data1);
	printf("请输入第二个数字\n");
	scanf("%d",&data2);
	ret =add (data1,data2);
	printf("%d+%d=%d\n",data1,data2,ret);
	ret =jian (data1,data2);		
	printf("%d-%d=%d\n",data1,data2,ret);
	ret =cheng (data1,data2);                                    
	printf("%d*%d=%d\n",data1,data2,ret);
	ret =chu (data1,data2);                                    
	printf("%d/%d=%d\n",data1,data2,ret);
	return 0;
}

按分文件编程的话，
我们先按功能分为两个部分

功能模块（test2.c）

int  add(int a,int b){	
	return  a + b;	
}
int  chu(int a,int b) {
	return  a / b;	
}
int  jian(int a, int b) {
	return a-b;
}
int  cheng(int a, int b) {
	return  a * b;	
}

主函数模块（test.c）

#include
int main()
{
	int data1;
	int data2;
	int ret;
	float retfloat;
	printf("请输入第一个数字\n");
	scanf("%d",&data1);
	printf("请输入第二个数字\n");
	scanf("%d",&data2);
	ret =add (data1,data2);
	printf("%d+%d=%d\n",data1,data2,ret);
	ret =jian (data1,data2);		
	printf("%d-%d=%d\n",data1,data2,ret);
	ret =cheng (data1,data2);                                    
	printf("%d*%d=%d\n",data1,data2,ret);
	ret =chu (data1,data2);                                    
	printf("%d/%d=%d\n",data1,data2,ret);
	return 0;
}

这时候我们分文件了，如果开始编译，会出现什么效果呢？

gcc test.c test2.c

我们在linux下是可以正常进行编译的。在树莓派中会提示警告 ⚠。
我们应当再把函数进行声明。

声明模块（test.h）

int  add(int a,int b);
int  chu(int a,int b) ;
int  jian(int a, int b) ;
int  cheng(int a, int b) ;

我们在主函数中加入我头文件 #include"test.h"

主函数模块（test.c）

#include
#include"demo.h"
int main()
{
	......
}

这样就可以在树莓派中无警告使用分文件编译了。

Linux库

1. 库是什么

库是一种可执行代码的二进制形式，可以被操作系统载入内存执行。就是将源代码转化为二进制格式的源代码，相当于进行了加密，别人可以使用库，但是看不到库中的内容。

我们如何在Linux下创建自己的程序函数库

程序函数库可分为3种类型：

静态函数库（static libraries）
共享函数库（shared libraries）
动态加载函数库（dynamicallyloaded libraries）

1、静态函数库，是在程序执行前就加入到目标程序中去了，文件后缀是.a

2、动态函数库同共享函数库是一个东西（在linux上叫共享对象库， 文件后缀是.so ，windows上叫动态加载函数库， 文件后缀是.dll）

Linux中命名系统中共享库的规则

2. 静态函数库

静态函数库， 是在程序执行前（编译）就加入到目标程序中去了；
…
优点： 快

1. 被打包到应用程序中运行速度快
2. 发布程序无需提供静态库，因为已经在app中，移植方便

缺点：大

1. 连接时候完整拷贝到可执行文件中，被多次使用就会有多份冗余拷贝，文件大。
2. 更新，部署，发布麻烦

命名规则
静态库文件名的命名方式是“libxxx.a”,库名前加”lib”，后缀用”.a”，“xxx”为静态库名。

制作步骤

原材料：源代码.c 或者 .cpp
有两步

1. 将.c文件生成.o，gcc a.c b.c -c

2. 将.o 打包
   ar rcs lib静态库的名字.a 原材料.o
   ar rcs libtest.a b.o

1. 首先我们把功能程序 xxx.c 文件 gcc test2.c -c 生成 xxx.o文件：test2.o
   
2. 然后我们将xxx.o 打包， ar rcs libtext.a b.o ,生成libxxx.a文件：libtext.a
   

库的使用

给别人使用库时候，就给xxx.a 和 .h 就行。

编译gcc 主函数.c -lxxx -L ./ -o mainProStatic

-lxxx是-l 加上上面生成的libxxx.a 的xxx
-ltext ，-l 是指定要用的动态库，库名砍头（lib）去尾（.a）

gcc test.c -ltext -L ./ -o mainProStatic  

-ltext ，-l 是指定要链接的库，库名砍头（lib）去尾（.a）

-L 告诉gcc编译器从-L指定的路径去找静态库。默认是从/usr/lib 或者从/usr/local/lib去找

gcc calculatorT.c -lcalc -L ./ -o mainProDy libcalc.so

3. 动态库

动态库：动态函数库，是在程序执行时动态（临时）由目标程序去调用
…
优点：小

1. 小，连接时候不复制，程序运行时由系统动态加载到内存，供程序调用，系统只加载一次，多个程序可以共用，节省内存。
2. 程序升级简单，因为app里没有库的源代码，升级后只要库的名字不变，函数名以及参数不变，只是实现做了优化，就能加载成功

缺点：慢 运行慢

1. 加载速度比静态库慢
2. 发布程序需要提供依赖的动态库

命名规则
动态库的命名方式与静态库类似，前缀相同，为“lib”，后缀变为“.so”。所以为“libmytime.so”

制作步骤
将源文件生成.o，需要加一个参数fpic
打包，gcc -shared -fpic 功能代码.c -o libxxx.so

-shared 是指定生成动态库
-fpic 是一种标准（fpic 选项作用于编译阶段，在生成目标文件时就得使用该选项，以生成位置无关的代码）

把制作好的库放到目录lib中，不放也行，其实只要有这个库就行，在这里，移到上层目录中的lib中

库的使用
编译 gcc 主程序.c -l库名 -L ./ -o mainProDy

gcc test.c -lclac -L ./ -o mainProDy 

这时候我们运行./mainProDy ，发现执行不起来 ，找不到动态库。

动态和静态的区别就体现出来了，动态是在程序执行时动态（临时）由目标程序去调用。 运行的时候会去找动态库，但是找不到动态库。静态库不用去找静态库，因为它编译进去程序里了。

这时候我们编译

sudo cp libtext.so /usr/lib/

在运行./mainProDy 就可以运行了，因为它会默认去/usr/lib/找动态库

如何指定运行的时候在当前路径下找呢？

指定运行的时候在当前路径

方法一：
通过环境变量LD_LIBRARY_PATH指定动态库搜索路径。 export （环境变量）LD_LIBRARY_PATH=”LD_LIBRARY_PATH=“路径”

这样的方法也是只能在当前路径下使用，换目录就不行了。我们可以使用脚本来执行。

shell 脚本 vi start.sh

LD_LIBRARY_PATH="LD_LIBRARY_PATH=“/home/pi/ku"
./mainProDy

给脚本加可执行权限 chmod +x start.sh
在运行

./start.sh

脚本复习来点击这里

方法二：
在编译目标代码时指定该程序的动态库搜索路径。 还可以在编译目标代码时指定程序的动态库搜索路径。通过gcc
的参数”-Wl,-rpath,”指定