【Linux】静态库与动态库的生成及调用

一，库：一种可执行代码的二进制形式，可以被载入内存执行。其中库分为静态库、动态库

二，静态库和动态库的区别

1）Linux 下静态库：名字一般为 lib***.a利用静态函数库编译成的文件比较大，因为整个 函数库的所有数据都会被整合进目标代码中，他的优点就显而易见了，即编译后的执行程序不需要外部的函数库支持，因为所有使用的函数都已经被编译进去了。当然这也会成为他的缺点，因为如果静态函数库改变了，那么你的程序必须重新编译。

2）Linux 下动态库：这类库的名字一般是libxxx.so;相对于静态函数库，动态函数库在编译的时候 并没有被编译进目标代码中，你的程序执行到相关函数时才调用该函数库里的相应函数，因此动态函数库所产生的可执行文件比较小。由于函数库没有被整合进你的程序，而是程序运行时动态的申请并调用，所以程序的运行环境中必须提供相应的库。动态函数库的改变并不影响你的程序，所以动态函数库的升级比较方便。
linux系统有几个重要的目录存放相应的函数库，如/lib /usr/lib。

三，静态库的使用

操作工具：gcc 和 ar 命令

1）设计库的源代码

part1.c：

void print1()
{
  printf("This is the first lib src\n");
}

part2.c

void print2()
{
  printf("This is the secound lib src\n");
}

2）编译.c文件：

gcc -O -c part1.c part2.c

生成part1.o 和 part2.o文件

3）链接静态库

ar -rsv libpart.a part1.o part2.o

-r replace existing or insert new file(s) into the archive

-s replace existing or insert new file(s) into the archive

-v replace existing or insert new file(s) into the archive

4）调用库的源代码

main.c

int main()
{
   print1();
   print2();

  return 0;
}

5）编译库并链接库

gcc -o main main.c -L ./ -lpart //一定不要忘记了 -lpart

解释： -L 后面跟库的路径 -l*** 是静态库 lib***.a 中去掉lib 和.a 名字后的

./main //执行

输出：

This is the first lib src!

This is the second src lib!

四，动态库的使用

1）设计库代码 part.c

#include <stdio.h>  //这个需要加上
int p=8;
void print1()
{
  printf("This is the first so src\n");
}

2）生成动态库

gcc -O -fpic -shared -o dl.so pr1.c

-fpic :-f后面跟一些编译选项，PIC是其中一种，表示生成位置无关代码（Position Independent Code）

3）调用函数的写法

int main()
{
   print1();
  return 0;
}

4）调用编译

gcc -o main ./dl.so

执行： ./main

输出：

This is the first so src

六，动态库的显式调用

显式调用动态库需要四个函数的支持, 函数 dlopen 打开动态库, 函数 dlsym 获取动态库中对象基址, 函数 dlerror 获取显式动态库操作中的错误信息, 函数 doclose 关闭动态库.

调用代码：main.c

#include <dlfcn.h> 
#include <stdio.h>
int main() 
{ 
      void *pHandle; 
      void (*pFunc)();    //  指向函数的指针 
      int *p; 
      pHandle = dlopen("./dl.so", RTLD_NOW); //  打开动态库 
      if(!pHandle){ 
                    printf("Can't find dl.so \n"); 
                    // exit(1); 
                 } 

                pFunc = (void (*)())dlsym(pHandle, "print1"); //  获取库函数 print 的地址 
                if(pFunc) 
                      pFunc(); 
                else 
                     printf("Can't find function print\n"); 

                p = (int *)dlsym(pHandle, "p");            //  获取库变量 p 的地址 

                if(p) 
                                printf("p = %d\n", *p); 
                else 
                                printf("Can't find int p\n"); 

                dlclose(pHandle);                           //  关闭动态库 
                return 0; 
} 

编译调用：gcc -o main main.c -L ./ -ldl

前提：此时还不能立即./main，因为在动态函数库使用时，会查找/usr/lib、/lib目录下的动态函数库，而此时我们生成的库不在里边。 这个时候有好几种方法可以让他成功运行： 最直接最简单的方法就是把dl.so拉到/usr/lib或/lib中去。 还有一种方法 export LD_LIBRARY_PATH=$(pwd) 另外还可以在/etc/ld.so.conf文件里加入我们生成的库的目录，然后/sbin/ldconfig。 /etc/ld.so.conf是非常重要的一个目录，里面存放的是链接器和加载器搜索共享库时要检查的目录，默认是从/usr/lib /lib中读取的，所以想要顺利运行，我们也可以把我们库的目录加入到这个文件中并执行/sbin/ldconfig 。另外还有个文件需要了解/etc/ld.so.cache,里面保存了常用的动态函数库，且会先把他们加载到内存中，因为内存的访问速度远远大于硬盘的访问速度，这样可以提高软件加载动态函数库的速度了。

我们采用：export LD_LIBRARY_PATH=$(pwd) 可以echo $LD_LIBRARY_PATH 查看一下

执行： ./main

输出：This is the first so src
p = 8

七，库依赖的查看

使用ldd命令来查看执行文件依赖于哪些库。

该命令用于判断某个可执行的 binary 档案含有什么动态函式库。
[root@test root]# ldd [-vdr] [filename]
参数说明：
--version　　打印ldd的版本号
-v --verbose　　打印所有信息，例如包括符号的版本信息
-d --data-relocs　　执行符号重部署，并报告缺少的目标对象（只对ELF格式适用）
-r --function-relocs　　对目标对象和函数执行重新部署，并报告缺少的目标对象和函数（只对ELF格式适用）

如果命令行中给定的库名字包含'/'，这个程序的libc5版本将使用它作为库名字；否则它将在标准位置搜索库。运行一个当前目录下的共享库，加前缀"./"。