Yuchuan_Linux_C 编程之三 静态库的制作和使用

一、整体大纲

二、静态库的制作

1）命名规则
        lib + 库的名字 + .a
        例如：libyuchuan.a
2）制作步骤:
        1). 生成对应的.o文件 -- .c --> .o   -c
        2). 将生成的.o文件打包  ar rcs + 静态库的名字(libMytest.a) + 生成的所有的.o
3）发布和使用静态库:
        1). 发布静态库
        2). 头文件
4）优缺点: 

三、静态库的打包

一. GCC的使用

1. GCC的编译过程

（1）预处理（cpp）gcc -E（输出问价通常以 .i 结尾），将头文件展开，宏替换等操作；

（2）编译器（gcc）gcc -S（输出问价以 .s 结尾）生成汇编代码；

（3）汇编器（as）gcc -c（输出文件以 .o 结尾）将汇编编译成二进制文件；

（4）连接器（ld）gcc，链接 lib 库生成可执行文件。

执行过程如下（hello.c）：

#include<stdio.h>

int main()
{
    printf("hello world
");
    return 0;
}

Linux执行过程：

[root@centos1 src]# gcc -E hello.c >> hello.i
[root@centos1 src]# gcc -S hello.i
[root@centos1 src]# gcc -c hello.s
[root@centos1 src]# gcc -o hello.out hello.o
[root@centos1 src]# ./hello.out
hello world

注：第4步如果使用 ld 会报如下错误

[root@centos1 src]# ld hello.o
ld: warning: cannot find entry symbol _start; defaulting to 00000000004000b0
hello.o: In function `main':
hello.c:(.text+0xa): undefined reference to `puts'

没有 __start 是因为C程序以main为主函数，汇编以start为主函数入口，改用gcc连接就可以，如果非用ld，需要自己链接libc.so库。

2. GCC编译参数

• -I 包含头文件路径（可以使绝对路径，也可以是相对路径）
• -O 优化选项，1-3越高优先级越高
• -L 包含的库路径
• -l（L的小写）指定库名（通常libxxx.so或者libxxx.a，-lxxx）
• -o 目标文件
• -c 编译成.o文件
• -g 用于gdb调试不加此选项不能gdb调试
• -Wall 显示更多的警告
• -D 指定宏编译
• -lstdc++ 编译c++代码

二. 动静库

1. 制作库文件作用

    作用：将实现某部分功能的代码封装成库文件，以方便调用，或者是对代码进行保护加密。

    应用场景：有时想将某代码提供给别人用，但是又不想公开源代码，这时可以将代码封装成库文件。在开发中调用其他人员编写的库。

2. 静态库

（1）制作步骤

    1）编译.o文件

    2）将.o文件打包：ar rcs libname.a file1.o file2.o file3.o ...

    3）将头文件与库一起发布

文件内容及路径分布如下：

[root@centos1 calc]# tree
.
├── include
│   └── head.h
├── lib
├── main.c
└── src
    ├── add.c
    └── sub.c

1 #include<stdio.h>
2 
3 int add(int a, int b);
4 int sub(int a, int b);

#include "head.h"

int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

add.c

#include "head.h"

int sub(int a, int b)
{
    return a - b;
}

sub.c

• 编译为.o文件

      进入到 src 目录下执行：

[root@centos1 src]# gcc -c *.c -I ../include/
[root@centos1 src]# ll
总用量 16
-rw-r--r--. 1 root root   63 4月  20 14:53 add.c
-rw-r--r--. 1 root root 1240 4月  20 15:10 add.o
-rw-r--r--. 1 root root   63 4月  20 14:24 sub.c
-rw-r--r--. 1 root root 1240 4月  20 15:10 sub.o

• 将.o文件打包，制作成libCalc.a静态库

[root@centos1 src]# ar rcs libCalc.a *.o
[root@centos1 src]# ll
总用量 20
-rw-r--r--. 1 root root   63 4月  20 14:53 add.c
-rw-r--r--. 1 root root 1240 4月  20 15:10 add.o
-rw-r--r--. 1 root root 2688 4月  20 15:12 libCalc.a
-rw-r--r--. 1 root root   63 4月  20 14:24 sub.c
-rw-r--r--. 1 root root 1240 4月  20 15:10 sub.o

（2）使用

    编译时需要加静态库名（记得路径），-I 包含头文件

• 使用静态库编译main.c并执行main

      我们将libCalc.a移动到上层的lib中并退回到calc目录，编译main.c并执行：

[root@centos1 calc]# gcc main.c -o main -I include/ -L ./lib -lCalc
[root@centos1 calc]# ll
总用量 24
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 4月  20 15:07 include
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 4月  20 15:14 lib
-rwxr-xr-x. 1 root root 6838 4月  20 15:14 main
-rw-r--r--. 1 root root  179 4月  20 14:57 main.c
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 4月  20 15:14 src
[root@centos1 calc]# ./main
+ 10 is 20
- 10 is 0

可以用 nm 命令查看文件内容：

[root@centos1 calc]# nm lib/libCalc.a

add.o:
T add

sub.o:
T sub

（3）静态库优缺点

   优点：

   1）执行快

   2）发布应用时不需要发布库

   缺点：

   1）执行程序体积会比较大

   2）库变更时需要重新编译程序