Linux系统下gcc生成静态库和动态库及实例

本文目录

• 一、前言
• 二、用gcc生成静态库和动态库
• • (一).hello实例
  • • 1.准备过程
    • 2.静态库的使用
    • 3.动态库的使用
  • (二).linux下静态库.a和.so库文件的生成和使用实例
  • • 1.准备过程
    • 2.静态库.a文件的生成与使用
    • 3.动态库.so文件的生成与使用
  • (三).其他实例
  • • 1.准备过程
    • 2.静态库使用
    • 3.动态库的使用
    • 4.静态库与动态库的生成文件大小的比较
• 三、参考资料

一、前言

我们通常把一些公用函数制作成函数库，供其他程序使用，函数库分为静态库和动态库两种。
静态库在程序编译时会连接到目标代码中，程序运行时将不再需要该静态库。
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。
本文主要通过举例来说明在Linux中如何创建静态库和动态库，以及使用它们。

二、用gcc生成静态库和动态库 (一).hello实例 1.准备过程

(1) .创建一个作业目录，保存本次练习的文件

#mkdir test1
#cd test1

(2) .程序代码
hello.h为该函数库的头文件

#ifndef HELLO_H
#define HELLO_H
void hello(const char *name)
#endif //HELLO_H

hello1.c是函数库的源程序，其中包含公用函数hello，该函数将在屏幕上输出“Hello，XXX！"。

#include 
void hello(const char *name)
{
printf("Hello %s!n",name);
}

main.c为测试库文件的主程序，在主程序中调用了公用函数hello

#include "hello.h"
int main()
{
hello("everyone");
return 0;
}

(3) .将hello.c编译成.o文件
在系统提示符下键入以下命令得到hello.o文件

gcc -c hello.c

运行ls命令看看是否生成了hello.o文件

ls

看到有hello.o文件，说明本部操作完成。

2.静态库的使用

(1) .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.a。

ar -crv libmyhello.a hello.o

运行ls命令看看是否生成了静态库文件文件

ls

看到libmyhello.a文件，说明本部操作完成。

(2) .在程序中使用静态库
静态库制作完了，如何使用它内部的函数呢？只需要在使用到这些公用函数的源程序中包 含这些公用函数的原型声明，然后在用 gcc 命令生成目标文件时指明静态库名，gcc 将会从 静态库中将公用函数连接到目标文件中。注意，gcc 会在静态库名前加上前缀 lib，然后追 加扩展名.a 得到的静态库文件名来查找静态库文件。 在程序 main.c 中，我们包含了静态库的头文件 hello.h，然后在主程序 main 中直接调用 公用函数 hello。下面先生成目标程序 hello，然后运行 hello 程序看看结果如何。

方法一：

 gcc -o hello main.c -L. –lmyhello 

自定义的库时，main.c 还可放在-L.和 –lmyhello 之间，但是不能放在它俩之后，否则会提 示 myhello 没定义，但是是系统的库时，如 g++ -o main（-L/usr/lib） -lpthread main.cpp 就不出错。

方法二：

gcc main.c libmyhello.a -o hello

方法三：
先生成 main.o：

gcc -c main.c 

再生成可执行文件：

gcc -o hello main.o libmyhello.a

动态库连接时也可以这样做。

输入./hello

说明操作成功了。
然后我们删除静态库文件试试公用函数hello是否真的连接到目标文件hello中了

rm libmyhello.a
./hello

可以看到libmyhello.a已经被删除，而程序照常运行，说明静态库中的公用函数已经连接到目标文件中。

3.动态库的使用

(1) .由.o文件创建动态库文件
动态库文件名命名规范和静态库文件名命名规范类似，也是在动态库名增加前缀 lib，但其 文件扩展名为.so。例如：我们将创建的动态库名为 myhello，则动态库文件名就是 libmyh ello.so。用 gcc 来创建动态库。
在系统提示符下键入以下命令得到动态库文件 libmyhello.so。

gcc -shared -fPIC -o libmyhello.so hello.o

提示错误

这是因为在创建hello.o文件时没有键入-fPIC使不一致导致的
重新输入

gcc -o -fPIC hello.c

之后再输入

gcc -shared -fPIC -o libmyhello.so hello.o

用ls命令查看，发现动态库已经创建成功

(2) .在程序中使用动态库
在程序中使用动态库和使用静态库完全一样，也是在使用到这些公用函数的源程序中包含 这些公用函数的原型声明，然后在用 gcc 命令生成目标文件时指明动态库名进行编译。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。若找到，则载入动态库，否则将提 示类似上述错误而终止程序运行。我们将文件 libmyhello.so 复制到目录/usr/lib 中在运行，否则会报错。

gcc -o hello main.c -L. -lmyhello

之后输入./hello看程序是否执行

./hello

果然出现了错误。
解决方法是将文件 libmyhello.so 复制到目录/usr/lib 中在运行
输入mv libmyhello.so 提示权限不够

所以我们需要临时权限提高
输入sudo mv libmyhello.so就可以解决
之后输入./hello，程序成功运行，如下图所示

(二).linux下静态库.a和.so库文件的生成和使用实例 1.准备过程

(1) .先创建一个作业目录，保存本次示例文件

mkdir test2
cd test2

(2) .实例代码

A1.c:

#include  
void print1(int arg)
{
 printf("A1 print arg:%dn",arg); 
}

A2.c:

#include 
 void print2(char *arg)
 { 
 printf("A2 printf arg:%sn", arg);
  }

A.h:

#ifndef A_H 
#define A_H 
void print1(int);
void print2(char *);
#endif

test.c:

#include 
#include "A.h" 
int main()
{
 print1(1); 
 print2("test"); 
 exit(0); 
}

2.静态库.a文件的生成与使用

gcc -c A1.c A2.c
ar crv libafile.a A1.o A2.o

使用.a 库文件，创建可执行程序（若采用此种方式，需保证生成的.a 文件与.c 文件保 存在同一目录下，即都在当前目录下）
如图都在libafile文件夹内

gcc -o test test.c libafile.a
./test

如图所示，说明使用成功

3.动态库.so文件的生成与使用

生成目标文件(xxx.o（) 此处生成.o 文件必须添加"-fpic"(小模式，代码少)，否则在生成.so 文件时会出错）
gcc -c -fpic A1.c A2.c
生成共享库.so 文件
gcc -shared *.o -o libsofile.so
使用.so 库文件，创建可执行程序
gcc -o test test.c libsofile.so
./test
发现出现错误：
./test: error while loading shared libraries: libsofile.so: cannot open shared object file: No such file or directory
运行 ldd test，查看链接情况

  ldd test 
  linux-vdso.so.1 => (0x00007fff0fd95000) 
  libsofile.so => not found 
  libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f937b5de000) 
  /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000563f7028c000)

发现确实是找不到对应的.so 文件。 这是由于 linux 自身系统设定的相应的设置的原因，即其只在/lib and /usr/lib 下搜索对应 的.so 文件，故需将对应 so 文件拷贝到对应路径。

sudo cp libsofile.so /usr/lib 

再次执行./test，即可成功运行。
全过程如图所示

(三).其他实例 1.准备过程

(1) .创建一个作业目录，保存本次练习的文件

#mkdir example1
#cd example1

(2) .实例代码

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
#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=%.2fn",x2x(a,b));
	printf("a/b=%.2fn",x2y(a,b));
}

2.静态库使用

gcc -c sub1.c sub2.c

ar crv libsub.a sub1.o sub2.o

gcc -o main main.c libsub.a

可以看到输入./main，按要求输入a,b，可以看到输出是正确的，说明程序正确执行。

3.动态库的使用

gcc -shared -fPIC -o libsub.so sub1.o sub2.o
gcc -o main main.c libsub.so
sudo mv libsub.so /usr/lib

可以看到输入./main，按要求输入a,b，可以看到输出是正确的，说明程序正确执行。

4.静态库与动态库的生成文件大小的比较

静态库

动态库

可以看到态库要比动态库要小很多，生成的可执行文件大小也存在较小的差别。

三、参考资料

gcc生成静态库.a和动态库.so.