Linux---动静态库

前言

在初学Linux的时候，简单的提到过动静态库，但当时只是简单的讲述了一下什么是动态库，什么是静态库，我们可以在此基础上更进一步---制作库。在使用gcc编译器的时候，是默认使用动态链接的。

静态库

静态库（.a）：程序在编译链接的时候把库的代码链接到可执行文件中。程序运行的时候将不再需要静
态库。

我们可以先自己设计一个库，只是制作一个简单的小程序，当作一个库，进行演示。

#pragma once

#include 

int add(int x, int y);
int mul(int x, int y);
int div(int x, int y);

#include "mymath.h"

int add(int x, int y)
{
    return x + y;
}

int mul (int x, int y)
{
    return x * y;
}

int div (int x,int y)
{
    if (y == 0) {
        std::perror("0");
        return -1;
    }
    return x / y;
}

一个简单的计算+*/的小程序。如果有人想用我写的这个小程序， 1. 把源文件直接给他 2. 把我们的源代码想办法打包成库。

我们采取第二种方法，想办法将源代码打包成库。

touch Makefile创建一个Makefile文件，然后将.c文件生成.o文件，如果.o文件特别多，可以将.o文件打个包命名为libXXX.a---所有.o文件的集合，在编译的时候，main.c变成.o的时候，与静态库一结合，就能运行了。

lib=libmymath.a

$(lib):mymath.o
	ar -rc $@ $^
mymath.o:mymath.cc
	g++ -c $^

.PHONY:clean
clean:
	rm -f *.h *.a

生成静态库：ar -rc libxxx.a xxx.o xxx.o | ar是gnu归档工具，rc表示(replace and create)

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一个简单的静态库，我们已经制作完成了，那么怎么将他发布呢？

lib=libmymath.a

$(lib):mymath.o
	ar -rc $@ $^
mymath.o:mymath.cc
	g++ -c $^

.PHONY:clean
clean:
	rm -f *.h *.a lib

.PHONY:output
output:
	mkdir -p lib/include
	mkdir -p lib/mymathlib
	cp *.h lib/include
	cp *.a lib/mymathlib

这样就可以了。未来别人要是想用我的库，只需要把lib文件夹给他就行了。

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#include "lib/include/mymath.h"

int main()
{
    std::cout << add(1, 1) << std::endl;
    return 0;
}

然后就可以使用自己所创建的静态库写代码了，但是在使用库的时候，头文件可不是这样写的，而是直接写mymath.h

#include "mymath.h"

int main()
{
    std::cout << add(1, 1) << std::endl;
    return 0;
}

但是，当你编译这个文件的时候，却会出现错误，这是因为在编译的时候，有一个预处理阶段，这个阶段会进行头文件展开这个工作，再展开的时候，会默认去系统指定的目录和当前目录进行搜索。

但是系统里并不存在我刚刚写的小程序。lib在我当前的目录中，

系统不会自动的去当前目录的lib中去搜索，所以在编译的时候，我们可以加一个 -I 选项(-I 头文件路径)，告诉系统在编译的时候去指定的目录寻找。

此时还是有问题，但问题已经不再是头文件找不到了，而是main函数中的add函数没找到。根本原因是因为找不到add函数的实现。但是我们已经把add的实现放在了libmymath.a里面吗？报错是报找不到add的实现，这就是因为找不到静态库，这不跟上面的问题一样吗？系统搜索库，会去系统中和当前目录中搜索，我自己实现的这个库是找不到的，这个情况下可以在编译的时候加上 -L选项(-L 静态库路径)

还是没找到。这是因为 ./lib/mymathlib/ 下的静态库可能有多个，系统不会自动的去寻找对应的库。所以还需要一个 -l选项(-l库名字)

库的名字是:去掉lib，去掉.a之后才是库的名字。

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在使用第三方库的时候，就需要使用这样的方法。

动态库

动态库（.so）：程序在运行的时候才去链接动态库的代码，多个程序共享使用库的代码。

现在我创建了四个文件 mylog.h和myloc.cc，myprintf.h和myprintf.cc文件，这两个.cc文件中都提供了两个简单的函数。

// mylog.h
#pragma once

#include 

void Log(const char* str);

#include "mylog.h"

void Log(const char* str)
{
    printf("mylog.cc :: %s\n", str);
}
// myprint.h
#pragma once

#include 

void print();

#include "myprint.h"

void print()
{
	printf("hello world"\n);
}

上面就是新建的头文件和源文件的代码实现,现在将这几个文件创建成一个动态库,其实思路跟静态库非常相似,要制作库,得先把源文件编译成.o文件。然后再将.o文件打包就行了。

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在我们编译的时候，要加上一个fPIC(产生位置无关码)选项，下面会说。

在编译静态库的时候，通过ar -rc将.o文件打包形成一个静态库,静态库在形成的时候,g++不需要加任何选项,在形成动态库的时候,要先把文件形成.o。

这样就把刚才新增的文件变成.o文件了。

下一步就可以把.o文件打包了，ar是专门用来打包静态库的。要形成动态库，我们继续使用g++，因为g++是默认使用动态库的。

通过 g++ -shared( shared: 表示生成共享库格式 ) -o libmymethod.so *.-o可以把所有.o文件打包形成一个名为libmymethod.so的静态库。

制作的这个动态库其实是有X权限的，因为动态库也是一个可执行文件，但是他不能单独执行，需要别人来调用他。

这就是手动打包的过程。

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dy-lib=libmymethod.so
static-lib=libmymath.a

.PHONY:all
all:$(dy-lib) $(static-lib)

$(static-lib):mymath.o
	ar -rc $@ $^
mymath.o:mymath.cc
	g++ -c $^

$(dy-lib):mylog.o myprint.o
	g++ -shared -o $@ $^
mylog.o:mylog.cc
	g++ -fPIC -c $^
myprint.o:myprint.cc
	g++ -fPIC -c $^

.PHONY:clean
clean:
	rm -f *.a mylib *.so *.o

.PHONY:output
output:
	mkdir -p mylib/include
	mkdir -p mylib/lib
	cp *.h mylib/include
	cp *.a mtlib/lib
	cp *.so mylib/lib

这是一个makefile文件，带static的是静态库，带dy的是动态库。

这样就可以将我自己的库给别人用了。

但是，直接编译.cc文件的话，还是不能编译的，需要加上-I -L -l这三个选项。

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解决加载找不到动态库的方法：

1. 拷贝到系统默认的库路径 /lib64
2. 在系统默认的库路径下建立软链接
3. 将自己的库所在的路径，添加到系统的环境变量中 LD_LIBRARY_PATH中
4. /etc/ld.so.conf.d 建立自己的动态库路径的配置文件，然后重新ldconfig即可