用 gcc 生成 .a 静态库和 .so 动态库

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前言

我们通常把一些公用函数制作成函数库，供其它程序使用。函数库分为静态库和动态库两种。 静态库在程序编译时会被连接到目标代码中，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，而是在程序运行是才被载入，因此在程序运行时还需 要动态库存在。 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。

一、编辑生成例子程序 hello.h、hello.c 和 main.c。

先创建一个目录
输入代码：

mkdir test1 
cd test1

再用VIM编辑生成所需要的文件
hello.c(见程序 2)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!"。hello.h(见程序 1)为该函数库的头文件。main.c(见程序 3)为测试库文件的主程序， 在主程序中调用了公用函数 hello。

程序 1: hello.h

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

程序 2: hello.c

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

程序 3: main.c

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

二、将 hello.c 编译成.o 文件。

无论静态库，还是动态库，都是由.o 文件创建的。因此，我们必须将源程序 hello.c 通过 g cc 先编译成.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

可以运行 ls 命令看看是否有了 hello.o 文件。

三、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。例如：我们将 创建的静态库名为 myhello，则静态库文件名就是 libmyhello.a。在创建和使用静态库时， 需要注意这点。创建静态库用 ar 命令。在系统提示符下键入以下命令将创建静态库文件libmyhello.a。

ar -crv libmyhello.a hello.o

同样可以运行 ls 命令查看结果

结果中有 libmyhello.a

四、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 3: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。

输入代码

gcc main.c libmyhello.a -o hello

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

程序照常运行，静态库中的公用函数已经连接到目标文件中了。 我们继续看看如何在 Linux 中创建动态库。我们还是从.o 文件开始。

五、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

同样使用 ls 命令看看动态库文件是否生成

ls

六、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。我 们先运行 gcc 命令生成目标文件，再运行它看看结果。

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

(或 #gcc main.c libmyhello.so -o hello 不会出错（没有 libmyhello.so 的话，会出错），但是 接下来./hello 会提示出错，因为虽然连接时用的是当前目录的动态库，但是运行时，是到 /usr/lib 中找库文件的，将文件 libmyhello.so 复制到目录/usr/lib 中就 OK 了)

将文件 libmyhello.so 复制到目录/usr/lib 中，因为程序在运行时， 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，否则将提示错误而终止程序运行

mv libmyhello.so /usr/lib

这里出现了访问被拒绝，原因是没有权限
输入sudo passwd设置root密码，设置完后输入su root再输入密码取得root权限
再输入mv libmyhello.so /usr/lib

就复制文件了
再输入./hello

./hello

成功了。这也进一步说明了动态库在程序运行时是需要的。 我们回过头看看，发现使用静态库和使用动态库编译成目标程序使用的 gcc 命令完全一样， 那当静态库和动态库同名时，gcc 命令会使用哪个库文件呢？抱着对问题必究到底的心情， 来试试看。

先删除除.c 和.h 外的所有文件，恢复成我们刚刚编辑完举例程序状态。

rm -f hello hello.o /usr/lib/libmyhello.so

ls

再来创建静态库文件 libmyhello.a 和动态库文件 libmyhello.so

gcc -c hello.c

ar -cr libmyhello.a hello.o

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

ls

通过上述最后一条 ls 命令，可以发现静态库文件 libmyhello.a 和动态库文件 libmyhello.s o 都已经生成，并都在当前目录中。然后，

我们运行 gcc 命令来使用函数库 myhello 生成目 标文件 hello，并运行程序 hello

gcc -o hello main.c -L. –lmyhello

（动态库和静态库同时存在时，优先使用动态库，当然，如果直接 #gcc main.c libmyhello.a -o hello 的话，就是指定为静态库了）

gcc -o hello main.c -L. –lmyhello

./hello

（这里能正常显示输入的是gcc -o hello main.c -L. –lmyhello,输入gcc -o hello main.c -L. –lmyhello不能正常输入）

如果出现./hello: error while loading shared libraries: libmyhello.so: cannot open shar ed object file: No such file or directory
原因是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，将文件 libmyhello.so 复制到目录/usr/lib 中即可。