Linux 如何使用gcc生成静态库和动态库

时间：2025-01-22 22:35:52

在演示示例之前，我们先要明白以下几个概念：

1、静态库与动态库的区别：

       根据代码被载入的时间不同，linux下库分为两种：静态库和动态库（也叫共享库）。静态库，在编译时，已经被载入到可执行程序中，静态库成为可执行文件的一部分，因此可可执行程序文件比较大。动态库，可执行程序在执行时，才被引用到内存，因此可执行程序文件小。动态库，一个显著特点就是：当多个程序调用同个动态库时，内存中只有一个动态库实例。

2、库命名规范

                  a)静态库以.a 为后缀，动态库以.so为后缀

                  b)静态库名字一般是，其中xxx 是库的名字；动态库的名字一般是 其中xxx是库名，majar 是主版本号，minor是副版本号

3、通过ldd查看程序所依赖的共享库

                      查看vim所依赖的共享库：ldd /usr/bin/vim 

4、程序查找动态库的路径

    /lib 和 /usr/lib 及 /etc/配置的路径下

有了上面的简单介绍，下面，我们开始给出代码示例了：

1、库源文件：

#include<>

int add(int a, int b)
{
        return a+b;
}
int sub(int a, int b)
{
        return a-b;
}
void showmsg(const char * msg){
        printf("%s \n",msg);
}
void show(int num)
{
        printf("The result is %d \n",num);
}

2、库头文件：  

#ifndef DEMO_H
#define DEMO_H
extern int add(int a, int b);
extern int sub(int a, int b);
extern void showmsg(const char* msg);
extern void show(int num);
#endif

3、调用库源文件：

#include ""

int main(void){
        int a = 3;
        int b = 6;
        showmsg("3+6:");
        show(add(a,b));
        showmsg("3-6:");
        show(sub(a,b));
        return 0;
}

 4、编译源文件          

[root@localhost demo]# gcc -c 

[root@localhost demo]# gcc -c
  5、编译可执行程序： 

[root@localhost demo]# gcc -o demo

 6、查看可执行文件demo并执行

[root@localhost demo]# ls -lh


总计 28K
-rwxr-xr-x 1 root root 5.2K 02-24 10:36 demo
-rw-r--r-- 1 root root  212 02-24 10:06 
-rw-r--r-- 1 root root  134 02-24 09:55 
-rw-r--r-- 1 root root 1000 02-24 10:10 
-rw-r--r-- 1 root root  142 02-24 10:07 
-rw-r--r-- 1 root root 1.1K 02-24 10:36 


[root@localhost ~]# ./demo
3+6:
The result is 9
3-6:
The result is -3

通过上面的基本，我们的可执行文件demo已经跑起来了，下面，我们主要介绍怎么把封装成库，供其他代码调用，以提高代码的可复用性

静态库：

主要通过ar 把打包成静态库并查看相关文件

[root@localhost demo]# ar rcs  



[root@localhost demo]# ls -lh
总计 24K
-rw-r--r-- 1 root root  212 02-24 10:06 
-rw-r--r-- 1 root root  134 02-24 09:55 
-rw-r--r-- 1 root root 1000 02-24 10:10 
-rw-r--r-- 1 root root 1.2K 02-24 10:40 
-rw-r--r-- 1 root root  142 02-24 10:07 
-rw-r--r-- 1 root root 1.1K 02-24 10:36

ar命令类似于tar命令，起打包的作用。选项r表示将后面的文件列表添加到文件包，如果文件包不存在就创建，
如果文件包中已存在就替换。s是专用于生成静态库的，表示为静态库创建索引，这个索引被链接器使用。

引入静态库，编译可执行文件

[root@localhost demo]# gcc -o demo  -static -L . -l demo

注意：gcc生产目标可执行文件，用-l 指定静态库文件时，会自动在静态库名前加lib，在其后加.a 。因此，在引入 静态库时，只用写 demo 即可。-L . 告诉编辑器在当前目录查找函数库。【可以用nm查看目标代码，函数库和可执行程序中具有哪些函数】

查看生成文件demo，删除静态库 ，并执行demo

[root@localhost demo]# ls -lh
总计 568K
-rwxr-xr-x 1 root root 537K 02-24 10:44 demo
-rw-r--r-- 1 root root  212 02-24 10:06 
-rw-r--r-- 1 root root  134 02-24 09:55 
-rw-r--r-- 1 root root 1000 02-24 10:10 
-rw-r--r-- 1 root root 1.2K 02-24 10:40 
-rw-r--r-- 1 root root  142 02-24 10:07 
-rw-r--r-- 1 root root 1.1K 02-24 10:36 


[root@localhost demo]# rm -rf 


[root@localhost demo]# ./demo
3+6:
The result is 9
3-6:
The result is -3

通过上面的演示，我们可以很清楚地看到，引导引入静态库之后，可执行程序就不依赖原有静态库了，这是因为，可执行程序中已经包含了静态库。


动态库：

通过gcc生产静态库文件并查看相关文件

[root@localhost demo]# gcc -shared -fPIC -o  



[root@localhost demo]# ls -lh
总计 28K
-rw-r--r-- 1 root root  212 02-24 10:06 
-rw-r--r-- 1 root root  134 02-24 09:55 
-rw-r--r-- 1 root root 1000 02-24 10:10 
-rwxr-xr-x 1 root root 4.3K 02-24 10:50 
-rw-r--r-- 1 root root  142 02-24 10:07 
-rw-r--r-- 1 root root 1.1K 02-24 10:36


-f后面跟一些编译选项，PIC表示与位置无关代码【position independent code】

引入动态库，生成可执行文件demo并执行

[root@localhost demo]# gcc -o demo  -L . -l demo
注意：-l demo 表示链接 ，-L . 表示函数库可能在当前目录 
[root@localhost demo]# ls -lh
总计 36K
-rwxr-xr-x 1 root root 5.4K 02-24 10:52 demo
-rw-r--r-- 1 root root  212 02-24 10:06 
-rw-r--r-- 1 root root  134 02-24 09:55 
-rw-r--r-- 1 root root 1000 02-24 10:10 
-rwxr-xr-x 1 root root 4.3K 02-24 10:50 
-rw-r--r-- 1 root root  142 02-24 10:07 
-rw-r--r-- 1 root root 1.1K 02-24 10:36 


[root@localhost demo]# ./demo
./demo: error while loading shared libraries: : cannot open shared object file: No such file or directory

为什么，无法成功执行呢？查看可执行程序demo所依赖的动态库

[root@localhost demo]# ldd demo
        .1 =>  (0x0022b000)
         => not found
        .6 => /lib/.6 (0x0022c000)
        /lib/.2 (0x0019c000)

从提示中，我们可以很清楚地看到，是 没有找到。怎么可以让可执行文件找到该动态库呢？

a）将动态库转移到系统缺省库路径下并执行

[root@localhost demo]# mv  /usr/lib
[root@localhost demo]# ./demo
3+6:
The result is 9
3-6:
The result is -3

b）设置加载库环境变量LD_LIBRARY_PATH并执行
[root@localhost demo]# export LD_LIBRARY_PATH=$(pwd)
[root@localhost demo]# ./demo
3+6:
The result is 9
3-6:
The result is -3

c）通过ldconfig 将指定目录下的动态库添加到系统共享中，也就是在缓存文件/etc/中追加指定目录下的共享库 

[root@localhost demo]# ldconfig /root/code/c/demo
[root@localhost demo]# ./demo
3+6:
The result is 9
3-6:
The result is -3


附带几个参考资料网址：

gcc中文手册：/gnu/gcc_1.htm

gcc官网手册：/onlinedocs/

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