一、认识库
库是写好的现有的,成熟的,可以复用的代码。本质上来说库是一种可执行代码的二进制形式,可以被操作系统载入内存执行。库有两种,静态库和动态库。所谓静态、动态是指链接。
静态库:在链接阶段,会将汇编生成的目标文件.o与引用到的库一起链接打包到可执行文件中。 动态库:在程序编译时并不会被连接到目标代码中,而是在程序运行时才被载入。
二、示例
1.代码
分别创建hello.c(源程序)、hello.h(头文件)和main.c(主程序),实现输出“Hello xxx!”的功能,代码如下所示:
hello.h
程序 1: hello.h
#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H
void hello(const char *name);
#endif
hello.c
#include <stdio.h>
void hello(const char *name)
{
printf("Hello %s!\n", name);
}
main.c
#include "hello.h"
int main()
{
hello("everyone");
return 0;
}
2.生成、使用静态库
1)将 hello.c 编译成.o 文件
gcc -c hello
2)由.o 文件创建静态库 静态库文件名的命名规范是以lib 为前缀,紧接着跟静态库名,扩展名为.a,创建静态库用ar 命令。
ar -crv libmyhello.a hello.o
3)使用静态库
gcc main.c libmyhello.a -o hello
当删去该静态库时,程序还能运行,这说明hello函数已经连接到目标文件中了。使用gcc -o hello main.c -L. –lmyhello 该命令会报错,因为这与使用动态库的方法完全一样,系统会优先选择动态库,改成gcc -o hello main.c -static -L. –lmyhello ,即可选择使用静态库。
3.生成、使用动态库
动态库的文件扩展名为.so,创建动态库用gcc 命令。 1)由.o 文件创建动态库文件
gcc -shared -fPIC -o libmyhello.so hello.o
2)使用动态库
gcc -o hello main.c -L. -lmyhello
执行可执行文件时系统将会报错,程序在运行时,会在/usr/lib 和/lib 等目录中查找需要的动态库文件,此时需要将动态库移动,再次执行可执行文件。
mv libmyhello.so /usr/lib
3、同名静态库、动态库 当静态库和动态库同名时,gcc 命令会先使用动态库。
三、实例1
分别创建 A1.c 、 A2.c、 A.h、test.c(主程序),实现输出整数和字符串的功能,代码如下:
A1.c
#include <stdio.h>
void print1(int arg){
printf("A1 print arg:%d\n",arg);
}
A2.c
#include <stdio.h>
void print2(char *arg){
printf("A2 printf arg:%s\n", arg);
}
A.h
#ifndef A_H
#define A_H
void print1(int);
void print2(char *);
#endif
test.c
#include <stdlib.h>
#include "A.h"
int main(){
print1(1);
print2("test");
exit(0);
}
生成使用静态库.a文件
生成使用动态库.so文件,cp 命令为复制命令。
四、实例2
分别编写sub1.c 、sub2.c、sub.h、main.c文件,代码如下:
sub1.c
float x2x(int a,int b)
{
float c=0;
c=a+b;
return c;
}
sub2.c
float x2y(int a,int b)
{
float c=0;
c=a/b;
return c;
}
sub.h
#ifndef SUB_H
#define SUB_H
float x2x(int a,int b);
float x2y(int a,int b);
#endif
main.c
#include<stdio.h>
#include"sub.h"
void main()
{
int a,b;
printf("Please input the value of a:");
scanf("%d",&a);
printf("Please input the value of b:");
scanf("%d",&b);
printf("a+b=%.2f\n",x2x(a,b));
printf("a/b=%.2f\n",x2y(a,b));
}
用gcc分别编译为3个.o 目标文件,将x2x、x2y目标文件用 ar工具生成1个 .a 静态库文件, 然后用 gcc将 main函数的目标文件与此静态库文件进行链接,生成最终的可执行程序。
将x2x、x2y目标文件用 ar工具生成1个 .so 动态库文件, 然后用 gcc将 main函数的目标文件与此动态库文件进行链接,生成最终的可执行程序。 使用size 命令对比一下两者可执行文件的大小,前三部分的内容是文本段、数据段和 bss 段及其相应的大小,然后是十进制格式和十六进制格式的总大小,最后是文件名。可以看出,使用动态库的可执行文件的大小比使用静态库的要小。
动态库
静态库
五、总结
从以上过程来看,当静态库和动态库同名时,gcc 命令将优先使用动态库,默认去连/usr/lib 和/lib 等目录中的动态库。而且由于使用静态库时在编译阶段直接把静态库加入到可执行文件中去,可执行文件会比较大。通过这次实验,学习到了生成、使用静态库的方法,解决问题的能力也得到提高,收获颇丰。
六、参考资料
gcc 生成 .a静态库和 .so动态库
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