Linux 静态库和动态库

什么是库

库文件是计算机上的一类文件，可以将其看为是一种代码仓库，提供一些可以直接使用的变量、函数或者类等。

库文件分为静态库和动态库（共享库）两种，库不能单独运行，需要依赖于可执行文件。

接下来就介绍一下这两种库。

静态库

1. 静态库的命名规则
   Linux： libxxx.a
   lib为库的前缀
   xxx为库的名称，由自己起
   .a为哭的后缀
   Windows： libxxx.lib
2. 静态库的制作
   首先通过gcc将需要制作为库的.c文件编译为.o目标文件。
   然后通过ar命令将.o文件打包至库中。
   ar命令需要采用rcs的参数，r代表将文件插入备存文件（libxxx.a）中，c代表建立备存文件，s代表索引。
   如：

gcc -c xxx.c xxx.c xxx.c #将文件编译
ar rcs libxxx.a xxx.o xxx.o xx.o #使用ar命令将其打包至静态库libxxx.a中

3. 静态库的使用
   待静态库制作完成后，我们即可使用gcc编译main.c生成可执行文件，但是如果不添加任何参数，会发现其无法找到之前库文件中函数等的引用。
   这时，我们在编译时就需要添加参数-l 以及 -L，l代表库的名称，参数后边写上库名称（注意是xxx，而不是libxxx.a），L代表库地址，写上路径即可。

gcc main.c -o app -l xxx -L ./ #./仅代表当前路径，如果你的库存在于其他地方，写上其路径即可

动态库

1. 动态库的命名规则
   Linux： libxxx.so
   lib为库的前缀
   xxx为库的名称，由自己起
   .so为哭的后缀
   Windows： libxxx.dll
2. 动态库的制作
   首先通过gcc将需要制作为库的.c文件编译为.o目标文件。但是这里我们需要使用-fpic参数来使其生成与位置无关的代码。
   然后再通过gcc与-shared参数来生成库文件。
   当然，这两部可以一步完成。
   如：

gcc -c -fpic xxx.c xxx.c
gcc -shared xxx.o xxx.o libxxx.so
或
gcc -shared -fpic -o libxxx.so xxx.c xxx.c

3. 动态库的使用
   这时，我们在编译时就需要添加参数-l 以及 -L，l代表库的名称，参数后边写上库名称（注意是xxx，而不是libxxx.a），L代表库地址，写上路径即可。**
   但在编译完成后，我们执行时会发现，其无法找到这个库。
4. 动态库加载失败原因和处理
   因为动态库的加载是动态的，并不像是静态库那样，在编译时就加入到可执行文件中，动态库是在可执行文件运行时，将动态库加入到内存中供可执行文件进行使用，多个文件可以同时使用内存中的这个库，这也是其别称共享库的原因。
   当我们运行可执行文件时，它会按照下面这个顺序去寻找这个库的地址。
   elf文件的DT_RPATH段
   环境变量LD_LIBRARY_PATH
   /etc/ld.so.cache文件列表
   /lib/或/usr/lib目录
   所以我们可以通过修改这些地方来使其可以寻找到库文件。

export LD_LIBRARY_PATH = $LD_LIBRARY_PATH: 库文件的绝对路径
#:代表拼接
或
vim ~/.bashrc
然后在其末尾添加export那行代码，保存并退出后，使用下面这个代码使其生效
source ~/.bashrc

上面那种只对单个终端有效，重新打开一个终端就无法生效了，所以我们可以采用下面这个解决办法
sudo vim /etc/profile
然后在末尾添加
export LD_LIBRARY_PATH = $LD_LIBRARY_PATH: 库文件的绝对路径
保存并退出后使其生效
source /etc/profile

也可以
sudo vim /etc/ld.so.conf
添加库文件的绝对路径即可，保存退出后使其生效
source /etc/ld.so.conf

最后一种方法，是将自己的库文件放入/lib/或/usr/lib目录中，但是我们进入到这两个目录中，可以发现有很多系统的库文件，如果我们将自己写的放入，重名替换后就会出现许多问题。

静态库与动态库

1. 静态库的优缺点
   优点： 静态库被打包到应用程序中加载速度快，并且发布程序无需提供静态库，移植方便。
   缺点： 消耗系统资源，浪费内存，更新、部署、发布麻烦。因为其是直接打包到程序中，所以其占用内存与程序绑定，每个使用这个库的文件都会占用这个库大小的内存。
2. 动态库的优缺点
   优点： 可以实现进程间的资源共享（共享库），更新、部署、发布简单，还可以控制何时加载动态库。动态库是在可执行文件运行时，将动态库加入到内存中供可执行文件进行使用，多个文件可以同时使用内存中的这个库，这也是其别称共享库的原因。
   缺点： 加载速度比静态库慢，发布程序时需要提供所依赖的动态库。

静态库适用于小型库，而动态库更适合大型库。