482-静态库、动态库的制作、使用及区别

1、什么是库？

• 库文件是计算机上的一类文件，可以简单的把库文件看成一种代码仓库，它提供给使用者一些可以直接拿来用的变量、函数或类；
• 库是特殊的一种程序，编写库的程序和编写一般的程序区别不大，只是库不能单独运行；
• 库文件有两种，静态库和动态库（共享库）
  • 静态库在程序的链接阶段被复制到了程序中；
  • 动态库在链接阶段没有被复制到程序中，而是程序在运行时由系统动态加
    载到内存中供程序调用。
• 库的好处：1、代码保密 2、方便部署和分发

2、静态库的制作及使用

2.1、静态库命名规则

libxxx.a
lib：前缀（固定）
xxx：库的名字，自己起
.a：后缀（固定）

假设当前目录结构如下：

2.2、制作及使用

1、gcc获得.o文件

gcc -c  add.c sub.c mult.c div.c

2、将.o文件打包，使用ar工具（archive）

ar rcs libxxx.a xxx.o xxx.o
r - 将文件插入备存文件中
c - 建立备存文件
s - 索引

ar rcs libcalc.a add.o sub.o mult.o div.o

3、编译、链接

gcc main.c -o app -I ./include/ -l calc -L ./lib/

3、动态库的制作及使用

3.1、动态库命名规则

libxxx.so
lib：前缀（固定）
xxx：库的名字，自己起
.so：后缀（固定）
在linux下是一个可执行文件。

3.2、制作及使用

1、gcc得到.o文件，得到和位置无关的代码；

gcc -c -fpic/fPIC a.c b.c
(pic -> Position Independent Code)

gcc -c -fpic add.c sub.c mult.c div.c 

2、gcc得到动态库；

gcc -shared a.o b.o -o libxxx.so

gcc -shared add.o sub.o mult.o div.o -o libcalc.so

3、编译、链接；

gcc main.c -o app -I ./include/ -l calc -L ./lib/

至此生成可执行文件app。

4、运行可执行文件；

无法直接通过./app运行可执行文件。

静态库：GCC 进行链接时，会把静态库中代码打包到可执行程序中
动态库：GCC 进行链接时，动态库的代码不会被打包到可执行程序中
程序启动之后，动态库会被动态加载到内存中，通过 ldd （list dynamic dependencies）命令检查动态库依赖关系
如何定位共享库文件呢？
当系统加载可执行代码时候，能够知道其所依赖的库的名字，但是还需要知道绝对路径。此时就需要系统的动态载入器来获取该绝对路径。对于elf格式的可执行程序，是 由ld-linux.so来完成的，它先后搜索elf文件的DT_RPATH段 ——> 环境变量 LD_LIBRARY_PATH ——> /etc/ld.so.cache文件列表 ——>/lib/，/usr/lib 目录找到库文件后将其载入内存。

通过ldd指令检查app的动态依赖关系如下，发现找不到动态链接库libcalc.so的绝对路径。

解决方案（以下两种都可）：

1、通过修改环境变量 LD_LIBRARY_PATH

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/usr_name/linux/lession06/library/lib
（冒号后即所依赖的动态库的绝对路径）

通过上述配置方法，仅在当前终端有效。若想永久有效，通过如下方法配置(二者都可)：

方法一：
vim ~/.bashrc
最后一行插入： export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/usr_name/linux/lession06/library/lib
source ~/.bashrc

方法二： sudo vim /etc/profile
最后一行插入：export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/usr_name/linux/lession06/library/lib
source /etc/profile

2、配置/etc/ld.so.cache文件列表

sudo vim /etc/ld.so.conf
最后一行插入：/home/usr_name/linux/lession06/library/lib
sudo ldconfig

3、将所依赖度动态库复制到/lib或/usr/lib目录下也可，但不推荐，因为这两个目录下有大量的系统库文件

3、静态库、动态库区别

• 静态库在程序的链接阶段被复制到了程序中；
• 动态库在链接阶段没有被复制到程序中，而是程序在运行时由系统动态加载到内存中供程序调用。

区别：

• 静态库：可执行文件体积大；运行效率高；不易升级；编译速度慢；布局方便

• 动态库：可执行文件体积小；运行效率低；易升级；编译速度快；布局麻烦