Linux静态库与动态库详解

引言

为了代码的复用性和模块化，我们常常使用一些库文件，在Windows操作系统下位.lib  .dll作为静态库和动态库的后缀名。

在Linux下，静态链接库名字一般为libabcdef.a，其中abcdef为该lib的名称
                    动态链接库名字一般为libabcde.so.major.minor，abcde为该lib的名称，major是主版本号，minor是副版本号

下面来分别介绍一下静态链接库和动态链接库

静态库

1. 生成静态库。(以.a为后缀名)
   
   编写如下程序：

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/* program1.   hello.h */

#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H

void hello(const char *name);

#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/* program2.   hello.c */
#include <stdio.h>
void hello(const char *name) {
    printf("hello, %s\n", name);
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/* program3.   main.c */
#include "hello.h"
int main(char argc, char *argv[])
{
    hello("world");
    return 0;
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

编译hello.c，生成一个可重定位的目标文件hello.o

$gcc -c hello.c

Linux环境下使用ar工具创建一个静态库，或者将目标文件加入到一个已经存在的静态库中。并使用方法如下：

$ar rcs 静态库名 目标文件1 目标文件2...目标文件n

该明亮表示将目标文件1～n加入到指定的静态库中。如果该静态库不存在，则创建静态库文件，并且将库文件的扩展名

命名为.a，其中ar工具的参数rcs弃了至关重要的作用。这3个参数分别表示：把列表中的目标文件加入到静态库中(参数r);

若指定的静态库不存在，则创建该库文件(参数c);最后更新静态库文件的索引，使之包含新加入的目标文件的文件内容(参数s).

现在，我们需要使用刚生成的hello.o目标文件，创建一个静态库文件libmyhello.a，其执行命令如下:

$ar rcs libmyhello.a hello.o

静态库制作完毕以后，可以看到在当前目录下生成了libmyhello.a文件

备注：在某些系统中还要为静态库生成一个内容表

$ranlib libmyhello.a

1. 使用静态链接库
   
   在使用到这些公用函数的源程序中包含这些公用函数的原型声明，然后在用gcc命令生成可执行文件时，指明静态库的名字。
   
   gcc将会从静态库中将公用函数连接到目标文件中。
   
   备注：gcc会在静态库名前加上前缀lib, 然后追加扩展名.a得到的静态库文件名来查找静态库文件。因此，我们在写需要连接到库时，
   
   只写名字就可以。如libmyhello.a的库，只写-lmyhello

$gcc main.c -L. -lmyhello

可以看到编译通过，并在当前目录下生成a.out可执行文件，执行可执行文件，即可生成hello, world

如果想在编译的时候修改可执行文件的名字，可以使用如下命令：

$gcc main.c -L. -lmyhello -o x_main

使用gcc的-l选项来指定静态库，或者使用-L参数来指定库文件的搜索路径。

-l和-L之后都直接带参数而不跟空格。因此，这里“."作为静态库的搜索路径。

注意：在使用gcc链接静态库的时候的，其参数的顺序。

-l是链接器选项，一定要放在被编译的源文件的文件名称之后，也就是本例中的main.c文件之后。若放在文件名称之前，则会链接失败。

gcc也支持使用-static选项对静态库进行链接。

因为静态库是直接编译到可执行文件中，我们可以删除掉当前目录下的libmyhello.a文件，

然后重新执行可执行文件，可以看到：程序的结果与之前一样，表明静态库文件已经成功链接到可执行文件中了。

静态链接库的缺点：

如果我们同时运行了许多程序，并且它们使用了同一个库函数，这样，在内存中会大量拷贝同一个库函数。这样就会浪费掉很多珍贵的内存和存储空间。

使用动态链接库就可以避免这个问题。

当静态库与动态库同名时，gcc命令默认将优先使用动态库。

动态库(未验证)

1.在程序中使用动态库

（1）如果是标准C语言库我们可以不指定其库路径和库名称

（2）如果静态库处于/lib或/usr/lib下

$gcc -o test test.c /usr/lib/libm.a 或 $gcc -o test test.c -lm

他们的效果相同。-lm意味着命名为libm.a或libm.so的文件（注意Linux下的库文件都要以lib开头）。

参考：

《Linux C程序设计大全》吴岳等编著

https://wenku.baidu.com/view/7d8602b265ce050877321301.html

http://general.blog.51cto.com/927298/269044