c语言中静态链接库的创建和使用

静态链接库的创建

静态链接库其实就相当于压缩包，其内部可以包含多个源文件。但需要注意的是，并非任何一个源文件都可以被加工成静态链接库，其至少需要满足以下 2 个条件：

源文件中只提供可以重复使用的代码，例如函数、设计好的类等，不能包含 main 主函数；
源文件在实现具备模块功能的同时，还要提供访问它的接口，也就是包含各个功能模块声明部分的头文件。

显然对于 demo 项目中的 add.c、sub.c 以及 div.c 这 3 个源文件来说，以上 2 个条件都符合，因此都可以被加工成静态链接库。并且根据实际需要，我们可以将它们集体压缩到一个静态链接库中，也可以各自压缩成一个静态链接库。

将源文件打包为静态链接库的过程很简单，只需经历以下 2 个步骤：
1) 将所有指定的源文件，都编译成相应的目标文件：

[root@bogon demo]# gcc -c sub.c add.c div.c

[root@bogon demo]# ls

add.c  add.o  div.c  div.o  main.c  sub.c  sub.o  test.h

2) 然后使用 ar 压缩指令，将生成的目标文件打包成静态链接库，其基本格式如下：

ar rcs 静态链接库名称目标文件1 目标文件2 ...

有关 ar 打包压缩指令，以及 rcs 各选项的含义和功能，感兴趣的读者可自行查找相关资料了解。这里需要重点说明的是，静态链接库的不能随意起名，需遵循如下的命名规则：

libxxx.a

Linux 系统下，静态链接库的后缀名为 .a；Windows 系统下，静态链接库的后缀名为 .lib。

其中，xxx 代指我们为该库起的名字，比如 Linux 系统自带的一些静态链接库名称为 libc.a、libgcc.a、libm.a，它们的名称分别为 c、gcc 和 m。

下面，我们尝试将 add.o、sub.o 和 div.o 打包到一个静态链接库中：

[root@bogon demo]# ar rcs libmymath.a add.o sub.o div.o

[root@bogon demo]# ls

add.c  add.o  div.c  div.o  libmymath.a  main.c  sub.c  sub.o  test.h

其中，libmymath.a 就是 add.o、sub.o 和 div.o 一起打包生成的静态链接库，mymath 是我们自定义的库名。

通过以上 2 步操作，我们就成功创建出了 libmymath.a 静态链接库。那么，该如何使用它呢？

静态链接库的使用

静态链接库的使用很简单，就是在程序的链接阶段，将静态链接库和其他目标文件一起执行链接操作，从而生成可执行文件。

以 demo 项目为例，首先我们将 main.c 文件编译为目标文件：

[root@bogon demo]# gcc -c main.c

[root@bogon demo]# ls

add.c  div.c  libmymath.a  main.o  sub.c

test.h  add.o  div.o  main.c  sub.o

在此基础上，我们可以直接执行如下命令，即可完成链接操作：

[root@bogon demo]# gcc -static main.o libmymath.a

[root@bogon demo]# ls

add.c  a.out  div.o        main.c  sub.c  test.h

add.o  div.c  libmymath.a  main.o  sub.o

其中，-static 选项强制 GCC 编译器使用静态链接库。

注意，如果 GCC 编译器提示无法找到 libmymath.a，还可以使用如下方式完成链接操作：

[root@bogon demo]# gcc main.o -static -L /root/demo/ -lmymath

[root@bogon demo]# ls

add.c  a.out  div.o        main.c  sub.c  test.h

add.o  div.c  libmymath.a  main.o  sub.o

其中，-L（大写的 L）选项用于向 GCC 编译器指明静态链接库的存储位置（可以借助 pwd 指令查看具体的存储位置）； -l（小写的 L）选项用于指明所需静态链接库的名称，注意这里的名称指的是 xxx 部分，且建议将 -l 和 xxx 直接连用（即 -lxxx），中间不需有空格。

由此，就生成了 a.out 可执行文件：

[root@bogon demo]# ./a.out

Input two numbers: 10 2

10+2=12

10-2=8

10÷2=5

参考文档:

1 http://c.biancheng.net/view/8020.html