文章目录

• • 一、库的认知
  • 1.库的概念
  • 2.库的分类
  • （1）静态库
  • （2）动态库
  • 二、库的生成与使用
  • 1.静态库的生成与使用
  • （1）静态库命名规则
  • （2）静态库制作的步骤
  • （3） 静态库的使用
  • （4）静态库示生成与使用示例
  • 2.动态库的生成与使用
  • （1）动态库命名规则
  • （2）动态库制作的步骤
  • （3）动态库的使用
  • 解决方案（设置动态库可以的搜索路径）

一、库的认知

1.库的概念

库，本质上来说是一种可执行代码的二进制形式（一个文件包含了一些编译好的代码和数据），可以被操作系统载入内存执行。
程序函数库可以使整个程序更加模块化，更容易重新编译，而且更方便升级。

2.库的分类

程序函数库可分为2种类型：
静态函数库,动态加载函数库
linux下：
静态库:lib库名.a
动态库:lib库名.so(shared object)
window下:
静态库:lib库名.lib
动态库:lib库名.dll(dynamic link library)

（1）静态库

• 简介：
  之所以称之为静态库，是因为在链接阶段，会将汇编生成的目标文件.o 与 引用的库一起链接到可执行文件中。对应的链接方式称为 静态链接。
  如果多个进程需要引用到静态库，在内存中就会存在多份拷贝。

• 静态库的特点：
  ①静态库对函数库的链接是在编译期完成的。执行期间代码装载速度快。
  ②使可执行文件变大，浪费空间和资源（占空间）。
  ③对程序的更新、部署与发布不方便，需要全量更新。如果 某一个静态库更新了，所有使用它的应用程序都需要重新编译、发布给用户。

• 优点：
  1）静态库在编译的时候就被打包到应用程序中，所以其加载的速度快
  2）发布程序的时候无需提供静态库，因为已经在app中，移植方便

• 缺点：
  1）链接时完整的拷贝到可执行文件中，被多次使用就会有多份冗余拷贝

2. 更新，部署，发布麻烦

（2）动态库

• 简介：
  在程序编译时并不会链接到目标代码中，而是在运行时才被载入。不同的应用程序如果调用相同的库，那么在内存中只需要有一份该共享库的实例，避免了空间浪费问题。同时也解决了静态库对程序的更新的依赖，用户只需更新动态库即可。

• 动态库特点：
  ①动态库把对一些库函数的链接载入推迟到程序运行时期（占时间）。
  ②可以实现进程之间的资源共享。（因此动态库也称为共享库）
  ③将一些程序升级变得简单，不需要重新编译，属于增量更新。

• 优点：
  1）链接时不复制，程序运行时由系统动态加载到内存，供程序调用，系统只加载一次，多个程序可以共用，节省内存
  2）程序升级简单，因为app中没有库的源代码，升级之后只要库的名字不变，函数名与及参数不变，只是做了优化，就能加载成功

• 缺点：
  1）加载速度比静态库慢
  2）发布程序时需要提供依赖的动态库

二、库的生成与使用

1.静态库的生成与使用

（1）静态库命名规则

静态库文件名的命名方式是libxxx.a,库名前加lib，后缀用.a，xxx为静态库名。

（2）静态库制作的步骤

① 准备需要做成库的文件.c或.cpp文件
② 首先将.c文件生成.o文件，通过 gcc xxxx.c -c 生成
③ 将.o文件进行打包成后缀为.a的静态库文件，执行下列命令进行打包：

ar rcs libxxx.a xxx.o 

（3） 静态库的使用

gcc main_cal.c -lstaticCal -L ./ -o mainTest

-l:指定要用的静态库，库名要看头去尾（即要去掉lib和后缀.a），(-lmystatic)
-L:告诉gcc编译器从-L指定的路径去找静态库，如果没有指定，则默认从/usr/lib或/usr/local/lib去找 ，则这里有指定./,-L ./的意思就是从当前路径去找
-o（小写的O）:指定生成的可执行文件

（4）静态库示生成与使用示例

例：要生成库的文件是calculator.c
示例代码：

• calculator.c：

int add(int a,int b)
{return a+b;
}
int sub(int a,int b)
{return a-b;
}float div(int a,int b)
{return (float)a/b;
}
int mul(int a,int b)
{return a*b;
}

• calculator.h：

int add(int a,int b);
int sub(int a,int b);
float div(int a,int b);
int mul(int a,int b);

• main_cal.c ：

#include 
#include "calculator.h"int main()
{int a,b;char operator;printf("输入数字n1:\n");scanf("%d",&a);printf("输入数字n2:\n");scanf("%d",&b);getchar();//输入第二个数字后回敲入一个空格，需要被接受掉，否则后面的运算符无法接受printf("输入算法(+,-,*,/):\n");scanf("%c",&operator);printf("输入的算式是:%d %c %d",a,operator,b);switch (operator){case'+' :printf(" = %d\n",add(a,b));break;case'-':printf(" = %d\n",sub(a,b));break;case'*':printf(" = %d\n",mul(a,b));break;case'/':printf(" = %f\n",div(a,b));break;}return 0;
}

① 首先生成.o文件

gcc calculator.c -c

② 将.o文件制作为静态库：

ar rcs libstaticCal.a calculator.o

生成了libstaticCal.a库文件
③ 使用静态库

gcc main_cal.c -lstaticCal -L ./ -o mainTest

• 运行结果：
  

2.动态库的生成与使用

（1）动态库命名规则

动态库的命名方式与静态库类似，前缀相同，为lib，后缀变为.so，所以为libxxx.so
后缀用.so，xxx为动态库名。

（2）动态库制作的步骤

① 准备需要做成库的文件.c或.cpp文件
② 首先将.c文件生成.o文件，需要加-fpic:gcc xxx.c -c -fpic

-fpic:标准，fPIC 选项作用于编译阶段,在生成目标文件时就得使用该选项,以**生成位置无关的代码**。

③ 将.o文件进行打包成后缀为.so的动态库文件，执行下列命令进行打包：

gcc -shared xxx.o -o libxxx.so

-shared：指定生成动态库

（3）动态库的使用

gcc main_cal.c -ldynamicCal -L ./ -o mainTest

与静态库的使用方法一致，但是当运行mainTest时会报错：

此时会提示No such file or directory，这是因为在调用动态库时，在运行过程中会寻找此库一般会在 /usr/lib/ 目录下找文件；从而找不到libdynamicCal.so这个文件。
因此这里需要设置动态可以的搜索路径

解决方案（设置动态库可以的搜索路径）

• 方案一：
  将生成的动态库拷贝到 /usr/lib/中：

sudo cp libdynamicCal.so /usr/lib

可以正常使用动态库

• 方案二：
  将生成的库所在目录加入到环境变量（临时的）：

export LD_LIBRARY_PATH="/home/zh1/STEP3/库的认知"

可正常运行
但是这种方法有缺陷，重启后变无法找到刚配置的环境变量，需要重新配置，若采用这种方法使用动态库一般需要编写脚本，例：

export LD_LIBRARY_PATH="/home/zh2/STEP3/库的认知"./mainTest

赋予脚本可执行权限

chmod +x start.sh

执行脚本即可：

• 方案三
  在配置文件/etc/ld.so.conf中指定动态库搜索路径。（永久的）

在 /etc/ld.so.conf.d 路径中 添加 *.conf 例：mylib.conf

 cd /etc/ld.so.conf.d

创建mylib.conf文件

sudo vi mylib.conf

将所要指定的动态库搜索路径加入mylib.conf中

再执行：

 sudo ldconfig

• 方案四
  将生成的库所在目录加入到环境变量（永久的）：

打开/etc/profile

sudo vi /etc/profile

在最后添加下列内容：

export  LD_LIBRARY_PATH=/home/zh1/STEP3/库的认知:$LD_LIBRARY_PATH

保存退出后执行：

source /etc/profile