linux 編譯靜態鏈接庫和動態鏈接庫

 我們通常把一些公用函數製作成函數庫，供其它程序使用。函數庫分爲靜態庫和動態庫兩種。靜態庫在程序編譯時會被連接到目標代碼中，程序運行時將不再需要該靜態庫。動態庫在程序編譯時並不會被連接到目標代碼中，而是在程序運行是才被載入，因此在程序運行時還需要動態庫存在。本文主要通過舉例來說明在Linux中如何創建靜態庫和動態庫，以及使用它們。

在創建函數庫前，我們先來準備舉例用的源程序，並將函數庫的源程序編譯成.o文件。

第1步：編輯得到舉例的程序--hello.h、hello.c和main.c；

hello.c(見程序2)是函數庫的源程序，其中包含公用函數hello，該函數將在屏幕上輸出"Hello XXX!"。hello.h(見程序1)爲該函數庫的頭文件。main.c(見程序3)爲測試庫文件的主程序，在主程序中調用了公用函數hello。

1. #ifndef HELLO_H
   
2. #define HELLO_H
   
3. 
   
4. void hello(const char *name);
   
5. 
   
6. #endif //HELLO_H

複製代碼

程序1: hello.h

1. #include <stdio.h>
   
2. 
   
3. void hello(const char *name)
   
4. {
   
5. printf("Hello %s!\n", name);
   
6. }

複製代碼

程序2: hello.c

1. #include "hello.h"
   
2. 
   
3. int main()
   
4. {
   
5. hello("everyone");
   
6. return 0;
   
7. }

複製代碼

程序3: main.c

第2步：將hello.c編譯成.o文件；

無論靜態庫，還是動態庫，都是由.o文件創建的。因此，我們必須將源程序hello.c通過g
cc先編譯成.o文件。

在系統提示符下鍵入以下命令得到hello.o文件。

# gcc -c hello.c
#

我們運行ls命令看看是否生存了hello.o文件。

# ls
hello.c hello.h hello.o main.c
#

在ls命令結果中，我們看到了hello.o文件，本步操作完成。

下面我們先來看看如何創建靜態庫，以及使用它。

第3步：由.o文件創建靜態庫；

靜態庫文件名的命名規範是以lib爲前綴，緊接着跟靜態庫名，擴展名爲.a。例如：我們將創建的靜態庫名爲myhello，則靜態庫文件名就是libmyhello.a。在創建和使用靜態庫時，需要注意這點。創建靜態庫用ar命令。

在系統提示符下鍵入以下命令將創建靜態庫文件libmyhello.a。

# ar crv libmyhello.a hello.o
#

我們同樣運行ls命令查看結果：

# ls
hello.c hello.h hello.o libmyhello.a main.c
#

ls命令結果中有libmyhello.a。

第4步：在程序中使用靜態庫；

靜態庫製作完了，如何使用它內部的函數呢？只需要在使用到這些公用函數的源程序中包含這些公用函數的原型聲明，然後在用gcc命令生成目標文件時指明靜態庫名，gcc將會從靜態庫中將公用函數連接到目標文件中。注意，gcc會在靜態庫名前加上前綴lib，然後追加擴展名.a得到的靜態庫文件名來查找靜態庫文件。

在程序3:main.c中，我們包含了靜態庫的頭文件hello.h，然後在主程序main中直接調用公用函數hello。下面先生成目標程序hello，然後運行hello程序看看結果如何。

(# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello??)
#gcc main.c libmyhello.a -o main
# ./hello
Hello everyone!
#

我們刪除靜態庫文件試試公用函數hello是否真的連接到目標文件 hello中了。

# rm libmyhello.a
rm: remove regular file `libmyhello.a'? y
# ./hello
Hello everyone!
#

程序照常運行，靜態庫中的公用函數已經連接到目標文件中了。

我們繼續看看如何在Linux中創建動態庫。我們還是從.o文件開始。

第5步：由.o文件創建動態庫文件；

動態庫文件名命名規範和靜態庫文件名命名規範類似，也是在動態庫名增加前綴lib，但其文件擴展名爲.so。例如：我們將創建的動態庫名爲myhello，則動態庫文件名就是libmyhello.so。用gcc來創建動態庫。

在系統提示符下鍵入以下命令得到動態庫文件libmyhello.so。

# gcc -shared -fPCI -o libmyhello.so hello.o
#

我們照樣使用ls命令看看動態庫文件是否生成。

# ls
hello.c hello.h hello.o libmyhello.so main.c
#

第6步：在程序中使用動態庫；

在程序中使用動態庫和使用靜態庫完全一樣，也是在使用到這些公用函數的源程序中包含這些公用函數的原型聲明，然後在用gcc命令生成目標文件時指明動態庫名進行編譯。我們先運行gcc命令生成目標文件，再運行它看看結果。

# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello
# ./hello
./hello: error while loading shared libraries: libmyhello.so: cannot open shared object file: No such file or directory
#

哦！出錯了。快看看錯誤提示，原來是找不到動態庫文件libmyhello.so。程序在運行時，會在/usr/lib和/lib等目錄中查找需要的動態庫文件。若找到，則載入動態庫，否則將提示類似上述錯誤而終止程序運行。我們將文件libmyhello.so複製到目錄/usr/lib中，再試試。

# mv libmyhello.so /usr/lib
# ./hello
Hello everyone!
#

成功了。這也進一步說明了動態庫在程序運行時是需要的。

我們回過頭看看，發現使用靜態庫和使用動態庫編譯成目標程序使用的gcc命令完全一樣，那當靜態庫和動態庫同名時，gcc命令會使用哪個庫文件呢？抱着對問題必究到底的心情，來試試看。

先刪除除.c和.h外的所有文件，恢復成我們剛剛編輯完舉例程序狀態。

# rm -f hello hello.o /usr/lib/libmyhello.so
# ls
hello.c hello.h main.c
#

在來創建靜態庫文件libmyhello.a和動態庫文件libmyhello.so。

# gcc -c hello.c
# ar cr libmyhello.a hello.o
# gcc -shared -fPCI -o libmyhello.so hello.o
# ls
hello.c hello.h hello.o libmyhello.a libmyhello.so main.c
#

通過上述最後一條ls命令，可以發現靜態庫文件libmyhello.a和動態庫文件libmyhello.so都已經生成，並都在當前目錄中。然後，我們運行gcc命令來使用函數庫myhello生成目標文件hello，並運行程序 hello。

# gcc -o hello main.c -L. -lmyhello
# ./hello
./hello: error while loading shared libraries: libmyhello.so: cannot open shared object file: No such file or directory
#

從程序hello運行的結果中很容易知道，當靜態庫和動態庫同名時， gcc命令將優先使用動態庫。