C++进阶5：动态库与静态库--类篇

C++进阶5：动态库与静态库--类篇

• 0.前提（文件内容）
• • （1）test.h
  • （2）test.cpp
  • （3）main.cpp
• 1、静态库的制作与使用
• • 1.1 创建
  • （1）编译源文件
  • （2）生成静态库
  • 1.2 使用
  • （1）链接静态库
  • （2）测试
  • （3）结果
• 2、动态库的制作
• • 2.1 创建
  • （1）编译目标文件
  • （2）生成静态库
  • 2.2 使用
  • （1）生成可执行文件
  • （2）测试
  • （3）结果
• 3、动态链接库的制作
• • 3.1 创建
  • （1）修改test.h
  • （2）修改test.cpp
  • （3）修改main.cpp
  • （4）编译动态加载库
  • 3.2 使用
  • （1）编译主程序
  • （2）测试
  • （3）结果
• 4、总结

0.前提（文件内容） （1）test.h

#pragma once
class Test{
public:
    Test();
    ~Test();
    void Func(int i);
};

（2）test.cpp

#include 
#include "test.h"
using namespace std;

Test::Test(){
    cout << __func__ << "()" << endl;
}
Test::~Test(){
    cout << __func__ << "()" << endl;
}
void Test::Func(int i){
    cout << __func__ << "(" << i << ")" << endl;
}

（3）main.cpp

#include "test.h"
int main(){
    Test t;
    t.Func(100);
}

1、静态库的制作与使用 1.1 创建 （1）编译源文件

g++ -c -o test.o test.cpp

（2）生成静态库

ar -rcs libtest.a test.o

1.2 使用 （1）链接静态库

g++ -o main main.cpp -L. -ltest

或者

g++ -o main main.cpp ./libtest.a

注意：
库一定要放在命令行的末尾

（2）测试

./main

（3）结果

Test()
Func(100)
~Test()

尝试把test.cpp修改如下，重现编译libtest.a，再次执行./main查看结果

void Test::Func(int i){
    cout << __func__ << "(" << i*100 << ")" << endl;
}

2、动态库的制作 2.1 创建 （1）编译目标文件

g++ -c -fPIC test.cpp -o test.o

（2）生成静态库

g++ -shared test.o -o libtest.so

可以合并为

g++ -shared -fPIC -o libtest.so test.cpp

2.2 使用 （1）生成可执行文件

g++ -o main main.cpp -L. -ltest

或者

g++ -o main main.cpp ./libtest.so

（2）测试

指定动态链接库位置

export LD_LIBRARY_PATH=动态链接库位置

执行

./main

（3）结果

Test()
Func(100)
~Test()

尝试把test.cpp修改如下，重现编译libtest.a，再次执行./main查看结果

void Test::Func(int i){
    cout << __func__ << "(" << i*100 << ")" << endl;
}

3、动态链接库的制作

类的动态链接库是利用多态性动态加载类，只能用于C++调用，不能用于C。
具体实现步骤如下：
1、定义一个抽象类，提供纯虚函数接口
2、具体实现类继承抽象类
3、提供抽象类对象的创建和销毁的接口

3.1 创建 （1）修改test.h

#pragma once

class ITest{
public:
    virtual void Func(int i) = 0;
    virtual ~ITest(){}
};

class Test : public ITest{
public:
    Test();
    ~Test();
    void Func(int i);
};

extern "C" {
        ITest* create(void);
        void destroy(ITest *p);
        typedef ITest* create_t(void);  // create factory
        typedef void destory_t(ITest*); // destory
}

（2）修改test.cpp

#include 
#include "test.h"

using namespace std;

Test::Test(){
    cout << __func__ << "()" << endl;
}
Test::~Test(){
    cout << __func__ << "()" << endl;
}
void Test::Func(int i){
    cout << __func__ << "(" << i << ")" << endl;
}

ITest* create(void){
    return new Test;
}
void destroy(ITest *p){
    if(NULL != p){
        delete p;
    }
}

（3）修改main.cpp

#include 
#include 
#include 
#include "test.h"

using namespace std;

int main(){

    void *so_handle = dlopen("./libtest.so", RTLD_LAZY);
    if (!so_handle) {
        cerr << "Error: load so failed." << endl;
        exit(-1);
    }

    create_t *create = (create_t*) dlsym(so_handle, "create");
    char *err = dlerror();
    if (NULL != err) {
        cerr << err;
        exit(-1);
    }
    ITest *pt = create();
    pt->Func(100);

    destory_t *destroy = (destory_t*) dlsym(so_handle, "destroy");
    err = dlerror();
    if (NULL != err) {
        cerr << err;
        exit(-1);
    }
    destroy(pt);
    pt = NULL;
    dlclose(so_handle);

    return 0;
}

（4）编译动态加载库

g++ -shared -fPIC -o libtest.so test.cpp

3.2 使用 （1）编译主程序

g++ -o main -ldl main.cpp

（2）测试

./main

（3）结果

Test()
Func(100)
~Test()

4、总结